卷积层参数个数计算公式,卷积操作的计算复杂度

发布于:2023-01-18 ⋅ 阅读:(241) ⋅ 点赞:(0)

卷积神经网络算法是什么?

一维构筑、二维构筑、全卷积构筑。

卷积神经网络(ConvolutionalNeuralNetworks,CNN)是一类包含卷积计算且具有深度结构的前馈神经网络(FeedforwardNeuralNetworks),是深度学习(deeplearning)的代表算法之一。

卷积神经网络具有表征学习(representationlearning)能力,能够按其阶层结构对输入信息进行平移不变分类(shift-invariantclassification),因此也被称为“平移不变人工神经网络(Shift-InvariantArtificialNeuralNetworks,SIANN)”。

卷积神经网络的连接性:卷积神经网络中卷积层间的连接被称为稀疏连接(sparseconnection),即相比于前馈神经网络中的全连接,卷积层中的神经元仅与其相邻层的部分,而非全部神经元相连。

具体地,卷积神经网络第l层特征图中的任意一个像素(神经元)都仅是l-1层中卷积核所定义的感受野内的像素的线性组合。

卷积神经网络的稀疏连接具有正则化的效果,提高了网络结构的稳定性和泛化能力,避免过度拟合,同时,稀疏连接减少了权重参数的总量,有利于神经网络的快速学习,和在计算时减少内存开销。

卷积神经网络中特征图同一通道内的所有像素共享一组卷积核权重系数,该性质被称为权重共享(weightsharing)。

权重共享将卷积神经网络和其它包含局部连接结构的神经网络相区分,后者虽然使用了稀疏连接,但不同连接的权重是不同的。权重共享和稀疏连接一样,减少了卷积神经网络的参数总量,并具有正则化的效果。

在全连接网络视角下,卷积神经网络的稀疏连接和权重共享可以被视为两个无限强的先验(pirior),即一个隐含层神经元在其感受野之外的所有权重系数恒为0(但感受野可以在空间移动);且在一个通道内,所有神经元的权重系数相同。

卷积运算公式是什么?

卷积公式为:f(t)∗g(t)=∫t0f(u)g(t−u)duAI爱发猫 www.aifamao.com

卷积(Convolution)是通过两个函数f(t)和g(t)生成第三个函数的一种数学算子,表征函数f(t)与g(t)经过翻转和平移的重叠部分的面积。

简介褶积(又名卷积)和反褶积(又名去卷积)是一种积分变换的数学方法,在许多方面得到了广泛应用。

用褶积解决试井解释中的问题,早就取得了很好成果;而反褶积,直到最近,Schroeter、Hollaender和Gringarten等人解决了其计算方法上的稳定性问题,使反褶积方法很快引起了试井界的广泛注意。

有专家认为,反褶积的应用是试井解释方法发展史上的又一次重大飞跃。他们预言,随着测试新工具和新技术的增加和应用,以及与其它专业研究成果的更紧密结合,试井在油气藏描述中的作用和重要性必将不断增大。

关于卷积神经网络的卷积核个数问题

在从14变成16的时候,不是一一对应的关系。16个featuremap中的每一个都是由前一层的14个和新的kernel卷积,然后把得到的14个结果变成1个featuremap。

下面的图或许可以帮你理解。(图片来源:网页链接)

卷积运算公式是什么?

积分运算公式:∫0dx=C(2)=ln|x|+C。积分是微分的逆运算,即知道了函数的导函数,反求原函数。

在应用上,积分作用不仅如此,它被大量应用于求和,通俗的说是求曲边三角形的面积,这巧妙的求解方法是积分特殊的性质决定的。

微分在数学中的定义:由函数B=f(A),得到A、B两个数集,在A中当dx靠近自己时,函数在dx处的极限叫作函数在dx处的微分,微分的中心思想是无穷分割。微分是函数改变量的线性主要部分。

微积分的基本概念之一。相关内容解释:卷积运算是指从图像的左上角开始,开一个与模板同样大小的活动窗口,窗口图像与模板像元对应起来相乘再相加,并用计算结果代替窗口中心的像元亮度值。

然后,活动窗口向右移动一列,并作同样的运算。以此类推,从左到右、从上到下,即可得到一幅新图像。空间域滤波:以像元与周围邻域像元的空间关系为基础,通过卷积运算实现图像滤波的一种方法。

频率域滤波:对图像进行傅里叶变换,将图像由图像空间转换到频域空间,然后在频率域中对图像的频谱作分析处理,以改变图像的频率特征。

卷积神经网络通过什么设计或方式改进机器学习系统

卷积运算通过三个重要的思想来帮助改进机器学习系统:稀疏交互(sparseinteractions)、参数共享(parametersharing)、等变表示(equivariantrepresenta-tions)。

卷积神经网络用全连接层的参数是怎么确定的?

卷积神经网络用全连接层的参数确定:卷积神经网络与传统的人脸检测方法不同,它是通过直接作用于输入样本,用样本来训练网络并最终实现检测任务的。

它是非参数型的人脸检测方法,可以省去传统方法中建模、参数估计以及参数检验、重建模型等的一系列复杂过程。本文针对图像中任意大小、位置、姿势、方向、肤色、面部表情和光照条件的人脸。

输入层卷积神经网络的输入层可以处理多维数据,常见地,一维卷积神经网络的输入层接收一维或二维数组,其中一维数组通常为时间或频谱采样;二维数组可能包含多个通道;二维卷积神经网络的输入层接收二维或三维数组;三维卷积神经网络的输入层接收四维数组。

由于卷积神经网络在计算机视觉领域应用较广,因此许多研究在介绍其结构时预先假设了三维输入数据,即平面上的二维像素点和RGB通道。

图像卷积运算

对一个5*5的图像和一个3*3的图像做卷积运算,具体过程如下:**函数名称:*TemplateMatchDIB()**参数:*LPSTRlpDIBBits-指向源DIB图像指针*LPSTRlpDIBBitsBK-指向背景DIB图像指针*LONGlWidth-源图像宽度(象素数)*LONGlHeight-源图像高度(象素数)*LONGlTemplateWidth-模板图像宽度(象素数)*LONGlTemplateHeight-模板图像高度(象素数)**返回值:*BOOL-运算成功返回TRUE,否则返回FALSE。

**说明:*该函数用于对图像进行模板匹配运算。**要求目标图像为255个灰度值的灰度图像。

************************************************************************/BOOLWINAPITemplateMatchDIB(LPSTRlpDIBBits,LPSTRlpTemplateDIBBits,LONGlWidth,LONGlHeight,LONGlTemplateWidth,LONGlTemplateHeight){//指向源图像的指针LPSTRlpSrc,lpTemplateSrc;//指向缓存图像的指针LPSTRlpDst;//指向缓存DIB图像的指针LPSTRlpNewDIBBits;HLOCALhNewDIBBits;//循环变量longi;longj;longm;longn;//中间结果doubledSigmaST;doubledSigmaS;doubledSigmaT;//相似性测度doubleR;//最大相似性测度doubleMaxR;//最大相似性出现位置longlMaxWidth;longlMaxHeight;//像素值unsignedcharpixel;unsignedchartemplatepixel;//图像每行的字节数LONGlLineBytes,lTemplateLineBytes;//暂时分配内存,以保存新图像hNewDIBBits=LocalAlloc(LHND,lWidth*lHeight);if(hNewDIBBits==NULL){//分配内存失败returnFALSE;}//锁定内存lpNewDIBBits=(char*)LocalLock(hNewDIBBits);//初始化新分配的内存,设定初始值为255lpDst=(char*)lpNewDIBBits;memset(lpDst,(BYTE)255,lWidth*lHeight);//计算图像每行的字节数lLineBytes=WIDTHBYTES(lWidth*8);lTemplateLineBytes=WIDTHBYTES(lTemplateWidth*8);//计算dSigmaTdSigmaT=0;for(n=0;nMaxR){MaxR=R;lMaxWidth=i;lMaxHeight=j;}}}//将最大相似性出现区域部分复制到目标图像for(n=0;n

同时,时域的卷积就是频域的乘积,可以把时域的图转化成频域,相乘。ps卷积需要补位,a,bl>=a+b-1;。

如何通俗易懂地解释卷积?

简单定义:设:f(x),g(x)是R1上的两个可积函数,作积分:可以证明,关于几乎所有的实数x,上述积分是存在的。

这样,随着x的不同取值,这个积分就定义了一个新函数h(x),称为函数f与g的卷积,记为h(x)=(f*g)(x)。

容易验证,(f*g)(x)=(g*f)(x),并且(f*g)(x)仍为可积函数。这就是说,把卷积代替乘法,L1(R1)空间是一个代数,甚至是巴拿赫代数。卷积与傅里叶变换有着密切的关系。

利用一点性质,即两函数的傅里叶变换的乘积等于它们卷积后的傅里叶变换,能使傅里叶分析中许多问题的处理得到简化。由卷积得到的函数f*g一般要比f和g都光滑。

特别当g为具有紧致集的光滑函数,f为局部可积时,它们的卷积f*g也是光滑函数。利用这一性质,对于任意的可积函数f,都可以简单地构造出一列逼近于f的光滑函数列fs,这种方法称为函数的光滑化或正则化。

卷积的概念还可以推广到数列、测度以及广义函数上去。应用领域1、在数字图像处理中,卷积滤波在边缘检测和相关过程的许多重要算法中起着重要作用。2、在光学领域,离焦照片是清晰图像与镜头功能的卷积。

摄影的术语是背景虚化。3、在分析化学中,Savitzky-Golay平滑滤镜用于分析光谱数据。它们可以在使频谱失真最小的情况下提高信噪比4、在统计中,加权移动平均值是一个卷积。

5、在声学中,混响是原始声音与来自声源周围物体的回声的卷积。6、在数字信号处理中,使用卷积将真实房间的冲激响应映射到数字音频信号上。7、在电子音乐中,卷积是在声音上施加频谱或节奏结构。

通常,这种包络或结构取自另一种声音。两个信号的卷积就是一个到另一个的滤波。8、在电气工程中,一个函数(输入信号)与第二个函数(脉冲响应)的卷积给出了线性时不变系统(LTI)的输出。

在任何给定时刻,输出都是输入函数的所有先前值的累加效果,而最新值通常具有最大的影响力(表示为乘数)。脉冲响应函数根据每个输入值出现后所经过的时间来提供该因数。

9、在物理学中,凡是存在具有“叠加原理”的线性系统的地方,都会出现卷积运算。例如,在光谱学中,由于多普勒效应本身而引起的线展宽给出了高斯谱线形状,而仅碰撞展宽给出了洛伦兹谱线形状。

当两种效果都起作用时,线形是高斯函数和洛伦兹函数的卷积,即Voigt函数。以上内容参考 百度百科-卷积。

卷积运算是啥

在泛函分析中,卷积(卷积)、旋积或摺积(英语:Convolution)是通过两个函数f和g生成第三个函数的一种数学算子,表徵函数f与经过翻转和平移与g的重叠部分的累积。

如果将参加卷积的一个函数看作区间的指示函数,卷积还可以被看作是“滑动平均”的推广。简单介绍卷积是分析数学中一种重要的运算。

设:f(x),g(x)是R1上的两个可积函数,作积分:可以证明,关于几乎所有的,上述积分是存在的。

这样,随着x的不同取值,这个积分就定义了一个新函数h(x),称为函数f与g的卷积,记为h(x)=(f*g)(x)。容易验证,(f*g)(x)=(g*f)(x),并且(f*g)(x)仍为可积函数。

这就是说,把卷积代替乘法,L1(R1)1空间是一个代数,甚至是巴拿赫代数。卷积与傅里叶变换有着密切的关系。

利用一点性质,即两函数的傅里叶变换的乘积等于它们卷积后的傅里叶变换,能使傅里叶分析中许多问题的处理得到简化。由卷积得到的函数f*g一般要比f和g都光滑。

特别当g为具有紧支集的光滑函数,f为局部可积时,它们的卷积f*g也是光滑函数。利用这一性质,对于任意的可积函数f,都可以简单地构造出一列逼近于f的光滑函数列fs,这种方法称为函数的光滑化或正则化。

卷积的概念还可以推广到数列、测度以及广义函数上去。卷积在工程和数学上都有很多应用:统计学中,加权的滑动平均是一种卷积。概率论中,两个统计独立变量X与Y的和的概率密度函数是X与Y的概率密度函数的卷积。

声学中,回声可以用源声与一个反映各种反射效应的函数的卷积表示。电子工程与信号处理中,任一个线性系统的输出都可以通过将输入信号与系统函数(系统的冲激响应)做卷积获得。

物理学中,任何一个线性系统(符合叠加原理)都存在卷积。卷积是一种线性运算,图像处理中常见的mask运算都是卷积,广泛应用于图像滤波。castlman的书对卷积讲得很详细。

高斯变换就是用高斯函数对图像进行卷积。高斯算子可以直接从离散高斯函数得到:for(i=0;i。

 

本文含有隐藏内容,请 开通VIP 后查看

网站公告

今日签到

点亮在社区的每一天
去签到