14 深度学习-卷积

Posted 2020-12-09 lingcode

 

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1.简述人工智能、机器学习和深度学习三者的联系与区别。

人工智能：计算机来构造复杂的、拥有与人类智慧同样本质特性的机器。专家系统、机器学习、进化计算、模糊逻辑、计算机视觉、自然语言处理、推荐系统等。

机器学习：一种实现人工智能的方法。机器学习最基本的做法，是使用算法来解析数据、从中学习，然后对真实世界中的事件做出决策和预测。

深度学习：一种实现机器学习的技术，最初的深度学习是利用深度神经网络来解决特征表达的一种学习过程。

 

2. 全连接神经网络与卷积神经网络的联系与区别。

联系：卷积神经网络也是通过一层一层的节点组织起来的。和全连接神经网络一样，卷积神经网络中的每一个节点就是一个神经元。在全连接神经网络中，每相邻两层之间的节点都有边相连，于是会将每一层的全连接层中的节点组织成一列，这样方便显示连接结构。卷积神经网络的输入输出以及训练的流程和全连接神经网络也基本一致，

 

区别：全神经网络无法很好地处理好图像数据，然而卷积神经网络却很好地客服了这个缺点，使用全连接神经网络处理图像的最大问题就是：全连接层的参数太多

 

 

3.理解卷积计算。

以digit0为例，进行手工演算。

from sklearn.datasets import load_digits #小数据集8*8

digits = load_digits()

0	0	5	13	9	1	0	0
0	0	13	15	10	15	5	0
0	3	15	2	0	11	8	0
0	4	12	0	0	8	8	0
0	5	8	0	0	9	8	0
0	4	11	0	1	12	7	0
0	2	14	5	10	12	0	0
0	0	6	13	10	0	0	0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.理解卷积如何提取图像特征。

读取一个图像；

以下矩阵为卷积核进行卷积操作；

显示卷积之后的图像，观察提取到什么特征。

 

1	0	-1
1	0	-1
1	0	-1

 

 

 

 

1	1	1
0	0	0
-1	-1	-1

 

 

 

 

 

-1	-1	-1
-1	8	-1
-1	-1	-1

 

 

 

 

卷积API

scipy.signal.convolve2d

tf.keras.layers.Conv2D

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. 安装Tensorflow,keras

参考：https://blog.csdn.net/u011119817/article/details/88309256 

 

 

 

 

6. 设计手写数字识别模型结构，注意数据维度的变化。

from tensorflow.keras.models import Sequential

from tensorflow.keras.layers import Dense， Flatten, Conv2D, MaxPool2D

model = tf.keras.Sequential()

model.add(Conv2D(…))

model.add(MaxPool2D(…))

...

#可以上传手动演算的每层数据结构的变化过程。model.summary() 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

参考：

https://www.jianshu.com/p/afe485aa08ce

https://blog.csdn.net/junjun150013652/article/details/82217571