Сверточные нейронные сети

Содержание

Слайд 2

Применение сверточных искусственных нейронных сетей в области компьютерного зрения Классификация (Classification)

Применение сверточных искусственных нейронных сетей в области компьютерного зрения

Классификация
(Classification)

2. Детектирование

объектов
(Object detection)

3. Семантическая сегментация
(Semantic Segmentation)

Cat - ?

Слайд 3

Фильтр (3х3), stride =1 Слой 1 (7х7) Слой 2 (5х5) Операция

Фильтр (3х3), stride =1

Слой 1 (7х7)

Слой 2 (5х5)

Операция свертки в CNN

Stride

– шаг движения фильтра (kernel)

b – смещение (bias), σ – функция активации

Слайд 4

Операция свертки в CNN Stride = (1,1)

Операция свертки в CNN

Stride = (1,1)

Слайд 5

Многоканальная свертка в CNN Фильтр (N, N, depth)

Многоканальная свертка в CNN

Фильтр (N, N, depth)

Слайд 6

Многоканальная свертка в CNN Карта признаков (Feature Map) Обычно применяют N

Многоканальная свертка в CNN

Карта признаков (Feature Map)

Обычно применяют N фильтров, что

дает N карт признаков, хранящих в себе какие-то особенности изображения.
Слайд 7

Роль фильтров в CNN Выделение характерных «паттернов» (прямых и изогнутых линий и т.п.) на изображении. фильтр

Роль фильтров в CNN

Выделение характерных «паттернов» (прямых и изогнутых линий и

т.п.) на изображении.

фильтр

Слайд 8

Сверточные нейронные сети как прототип зрительной коры головного мозга https://youtu.be/Cw5PKV9Rj3o https://youtu.be/IOHayh06LJ4

Сверточные нейронные сети как прототип зрительной коры головного мозга

https://youtu.be/Cw5PKV9Rj3o

https://youtu.be/IOHayh06LJ4

Хьюбел и

Визель в 1962 году, в ходе эксперимента показали, что отдельные участки зрительной коры реагируют (или активируются) только при визуальном восприятии границ определенной ориентации. Например, некоторые нейроны активировались, когда воспринимали вертикальные границы, а некоторые — горизонтальные или диагональные. Хьюбел и Визель выяснили, что все эти нейроны сосредоточены в виде стержневой архитектуры и вместе формируют визуальное восприятие.
Слайд 9

Суб-дискретизация (Pooling) 2) Average Pooling Max-Pooling 2x2 Avg-Pool

Суб-дискретизация (Pooling)

2) Average Pooling

Max-Pooling

2x2 Avg-Pool

Слайд 10

Классификация в CNN при помощи полносвязных слоев нейронов 5 классов

Классификация в CNN при помощи полносвязных слоев нейронов

5 классов

Слайд 11

Типовая сверточная нейронная сеть для классификации объектов на изображении W x

Типовая сверточная нейронная сеть для классификации объектов на изображении

W x H

x 3

W1 x H1 x N1

N1 фильтров

W1/2 x H1/2 x N1

N2 фильтров

W2 x H2 x N2

W2/2 x H2/2 x N2

Слайд 12

Меньше обучаемых параметров между слоями Извлекая признаки из изображения, учитываются не

Меньше обучаемых параметров между слоями
Извлекая признаки из изображения, учитываются не только

отдельные пиксели, но и окружающие пиксели (выявление неких паттернов на изображении)

Преимущества сверточных нейронных сетей (CNN) над полносвязанными нейронными сетями (FCNN):

Слайд 13

Сверточная нейронная сеть LeNET-5 для задачи распознания рукописных цифр

Сверточная нейронная сеть LeNET-5 для задачи распознания рукописных цифр