卷积神经网络(CNN)介绍与实践(二)

简介: 卷积神经网络(CNN)介绍与实践(二)

2.2 Pooling Layer 池化层


在卷积层之后,通常在CNN层之间添加池化层。池化的功能是不断降低维数,以减少网络中的参数和计算次数。这缩短了训练时间并控制过度拟合


最常见的池类型是max pooling,它在每个窗口中占用最大值。需要事先指定这些窗口大小。这会降低特征图的大小,同时保留重要信息。


Max Pooling主要的好处是当图片整个平移几个Pixel的话对判断上完全不会造成影响,以及有很好的抗杂讯功能。

75.png

池化层 示意图 1


76.png

池化层 示意图 2


2.3 Fully Connected Layer 全连接层


基本上全连接层的部分就是将之前的结果平坦化之后接到最基本的神经网络了


77.png


78.png


79.png


3 利用CNN识别MNIST手写字体


下面这部分主要是关于如何使用tensorflow实现CNN以及手写字体识别的应用


# CNN 代码
def convolutional(x,keep_prob):
    def conv2d(x,W):
        return tf.nn.conv2d(x,W,[1,1,1,1],padding='SAME')
    def max_pool_2x2(x):
        return tf.nn.max_pool(x,ksize=[1,2,2,1],strides=[1,2,2,1],padding='SAME')
    def weight_variable(shape):
        initial=tf.truncated_normal(shape,stddev=0.1)
        return tf.Variable(initial)
    def bias_variable(shape):
        initial=tf.constant(0.1,shape=shape)
        return tf.Variable(initial)
    x_image=tf.reshape(x,[-1,28,28,1])
    W_conv1=weight_variable([5,5,1,32])
    b_conv1=bias_variable([32])
    h_conv1=tf.nn.relu(conv2d(x_image,W_conv1)+b_conv1)
    h_pool1=max_pool_2x2(h_conv1)
    W_conv2 = weight_variable([5, 5, 32, 64])
    b_conv2 = bias_variable([64])
    h_conv2 = tf.nn.relu(conv2d(h_pool1, W_conv2) + b_conv2)
    h_pool2 = max_pool_2x2(h_conv2)
    # full_connetion
    W_fc1=weight_variable([7*7*64,1024])
    b_fc1=bias_variable([1024])
    h_pool2_flat=tf.reshape(h_pool2,[-1,7*7*64])
    h_fc1=tf.nn.relu(tf.matmul(h_pool2_flat,W_fc1)+b_fc1)
    # dropout 随机扔掉一些值,防止过拟合
    h_fc1_drop=tf.nn.dropout(h_fc1,keep_prob)
    W_fc2=weight_variable([1024,10])
    b_fc2=bias_variable([10])
    y=tf.nn.softmax(tf.matmul(h_fc1_drop,W_fc2)+b_fc2)
    return y,[W_conv1,b_conv1,W_conv2,b_conv2,W_fc1,b_fc1,W_fc2,b_fc2]


大家稍微对tensorflow的代码有些基础,理解上面这部分基本上没有难度,并且基本也是按照我们前面概念图中的逻辑顺序实现的。


最终按照慕课网上的学习资料TensorFlow与Flask结合打造手写体数字识别,实现了一遍CNN,比较曲折的地方是前端,以及如何将训练的模型与flask整合,最后项目效果如下:

80.png


来源 https://github.com/yanqiangmiffy/TensorFlow-MNIST-WEBAPP


欢迎大家到GitHub fork和star,项目传送门--->TensorFlow-MNIST-WEBAPP



4 总结


最后说自己的两点感触吧:

  • CNN在各种场景已经应用很成熟,网上资料特别多,原先自己也是略知一二,但是从来没有总结整理过,还是整理完之后心里比较踏实一些。
  • 切记理论加实践,实现一遍更踏实。


5 参考资料


相关文章
|
机器学习/深度学习 自然语言处理 数据可视化
基于图神经网络的自然语言处理:融合LangGraph与大型概念模型的情感分析实践
本文探讨了在企业数字化转型中,大型概念模型(LCMs)与图神经网络结合处理非结构化文本数据的技术方案。LCMs突破传统词汇级处理局限,以概念级语义理解为核心,增强情感分析、实体识别和主题建模能力。通过构建基于LangGraph的混合符号-语义处理管道,整合符号方法的结构化优势与语义方法的理解深度,实现精准的文本分析。具体应用中,该架构通过预处理、图构建、嵌入生成及GNN推理等模块,完成客户反馈的情感分类与主题聚类。最终,LangGraph工作流编排确保各模块高效协作,为企业提供可解释性强、业务价值高的分析结果。此技术融合为挖掘非结构化数据价值、支持数据驱动决策提供了创新路径。
815 6
基于图神经网络的自然语言处理:融合LangGraph与大型概念模型的情感分析实践
|
存储 SQL 运维
中国联通网络资源湖仓一体应用实践
本文分享了中国联通技术专家李晓昱在Flink Forward Asia 2024上的演讲,介绍如何借助Flink+Paimon湖仓一体架构解决传统数仓处理百亿级数据的瓶颈。内容涵盖网络资源中心概况、现有挑战、新架构设计及实施效果。新方案实现了数据一致性100%,同步延迟从3小时降至3分钟,存储成本降低50%,为通信行业提供了高效的数据管理范例。未来将深化流式数仓与智能运维融合,推动数字化升级。
776 0
中国联通网络资源湖仓一体应用实践
|
9月前
|
监控 负载均衡 安全
WebSocket网络编程深度实践:从协议原理到生产级应用
蒋星熠Jaxonic,技术宇宙中的星际旅人,以代码为舟、算法为帆,探索实时通信的无限可能。本文深入解析WebSocket协议原理、工程实践与架构设计,涵盖握手机制、心跳保活、集群部署、安全防护等核心内容,结合代码示例与架构图,助你构建稳定高效的实时应用,在二进制星河中谱写极客诗篇。
WebSocket网络编程深度实践:从协议原理到生产级应用
|
机器学习/深度学习 人工智能 算法
深度解析:基于卷积神经网络的宠物识别
宠物识别技术随着饲养规模扩大而兴起,传统手段存在局限性,基于卷积神经网络的宠物识别技术应运而生。快瞳AI通过优化MobileNet-SSD架构、多尺度特征融合及动态网络剪枝等技术,实现高效精准识别。其在智能家居、宠物医疗和防走失领域展现广泛应用前景,为宠物管理带来智能化解决方案,推动行业迈向新高度。
1306 66
|
10月前
|
机器学习/深度学习 传感器 数据采集
基于贝叶斯优化CNN-LSTM混合神经网络预测(Matlab代码实现)
基于贝叶斯优化CNN-LSTM混合神经网络预测(Matlab代码实现)
1342 0
|
机器学习/深度学习 人工智能 PyTorch
零基础入门CNN:聚AI卷积神经网络核心原理与工业级实战指南
卷积神经网络(CNN)通过局部感知和权值共享两大特性,成为计算机视觉的核心技术。本文详解CNN的卷积操作、架构设计、超参数调优及感受野计算,结合代码示例展示其在图像分类、目标检测等领域的应用价值。
668 7
|
10月前
|
机器学习/深度学习 传感器 数据采集
【故障识别】基于CNN-SVM卷积神经网络结合支持向量机的数据分类预测研究(Matlab代码实现)
【故障识别】基于CNN-SVM卷积神经网络结合支持向量机的数据分类预测研究(Matlab代码实现)
584 0
|
11月前
|
机器学习/深度学习 数据采集 TensorFlow
基于CNN-GRU-Attention混合神经网络的负荷预测方法(Python代码实现)
基于CNN-GRU-Attention混合神经网络的负荷预测方法(Python代码实现)
605 0
|
机器学习/深度学习 数据采集 监控
基于CNN卷积神经网络和GEI步态能量提取的步态识别算法matlab仿真,对比不同角度下的步态识别性能
本项目基于CNN卷积神经网络与GEI步态能量提取技术,实现高效步态识别。算法使用不同角度(0°、45°、90°)的步态数据库进行训练与测试,评估模型在多角度下的识别性能。核心流程包括步态图像采集、GEI特征提取、数据预处理及CNN模型训练与评估。通过ReLU等激活函数引入非线性,提升模型表达能力。项目代码兼容Matlab2022a/2024b,提供完整中文注释与操作视频,助力研究与应用开发。
|
机器学习/深度学习 数据采集 并行计算
基于WOA鲸鱼优化的TCN时间卷积神经网络时间序列预测算法matlab仿真
本内容介绍了一种基于TCN(Temporal Convolutional Network)与WOA(Whale Optimization Algorithm)的时间序列预测算法。TCN通过扩张卷积捕捉时间序列长距离依赖关系,结合批归一化和激活函数提取特征;WOA用于优化TCN网络参数,提高预测精度。算法流程包括数据归一化、种群初始化、适应度计算及参数更新等步骤。程序基于Matlab2022a/2024b开发,完整版含详细中文注释与操作视频,运行效果无水印展示。适用于函数优化、机器学习调参及工程设计等领域复杂任务。

热门文章

最新文章