卷积神经网络理论基础,卷积神经网络基础知识

卷积神经网络有哪些改进的地方

卷积神经网络的研究的最新进展引发了人们完善立体匹配重建热情。从概念看，基于学习算法能够捕获全局的语义信息，比如基于高光和反射的先验条件，便于得到更加稳健的匹配。

目前已经探求一些两视图立体匹配，用神经网络替换手工设计的相似性度量或正则化方法。这些方法展现出更好的结果，并且逐步超过立体匹配领域的传统方法。

事实上，立体匹配任务完全适合使用CNN，因为图像对是已经过修正过的，因此立体匹配问题转化为水平方向上逐像素的视差估计。

与双目立体匹配不同的是，MVS的输入是任意数目的视图，这是深度学习方法需要解决的一个棘手的问题。

而且只有很少的工作意识到该问题，比如SurfaceNet事先重建彩色体素立方体，将所有像素的颜色信息和相机参数构成一个3D代价体，所构成的3D代价体即为网络的输入。

然而受限于3D代价体巨大的内存消耗，SurfaceNet网络的规模很难增大：SurfaceNet运用了一个启发式的“分而治之”的策略，对于大规模重建场景则需要花费很长的时间。

谷歌人工智能写作项目：神经网络伪原创

深度神经网络是如何训练的？

Coursera的Ng机器学习，UFLDL都看过写作猫。没记错的话Ng的机器学习里是直接给出公式了，虽然你可能知道如何求解，但是即使不知道完成作业也不是问题，只要照着公式写就行。

反正我当时看的时候心里并没能比较清楚的明白。我觉得想了解深度学习UFLDL教程-Ufldl是不错的。有习题，做完的话确实会对深度学习有更加深刻的理解，但是总还不是很清晰。

后来看了LiFeiFei的StanfordUniversityCS231n:ConvolutionalNeuralNetworksforVisualRecognition，我的感觉是对CNN的理解有了很大的提升。

沉下心来推推公式，多思考，明白了反向传播本质上是链式法则(虽然之前也知道，但是当时还是理解的迷迷糊糊的)。所有的梯度其实都是对最终的loss进行求导得到的，也就是标量对矩阵or向量的求导。

当然同时也学到了许多其他的关于cnn的。并且建议你不仅要完成练习，最好能自己也写一个cnn，这个过程可能会让你学习到许多更加细节和可能忽略的东西。

这样的网络可以使用中间层构建出多层的抽象，正如我们在布尔线路中做的那样。

例如，如果我们在进行视觉模式识别，那么在第一层的神经元可能学会识别边，在第二层的神经元可以在边的基础上学会识别出更加复杂的形状，例如三角形或者矩形。第三层将能够识别更加复杂的形状。依此类推。

这些多层的抽象看起来能够赋予深度网络一种学习解决复杂模式识别问题的能力。然后，正如线路的示例中看到的那样，存在着理论上的研究结果告诉我们深度网络在本质上比浅层网络更加强大。

卷积神经网络和深度神经网络的区别是什么

作者：杨延生链接：来源：知乎著作权归作者所有，转载请联系作者获得授权。"深度学习"是为了让层数较多的多层神经网络可以训练，能够work而演化出来的一系列的新的结构和新的方法。

新的网络结构中最著名的就是CNN，它解决了传统较深的网络参数太多，很难训练的问题，使用了逗局部感受野地和逗权植共享地的概念，大大减少了网络参数的数量。

关键是这种结构确实很符合视觉类任务在人脑上的工作原理。新的结构还包括了：LSTM，ResNet等。

新的方法就多了：新的激活函数：ReLU，新的权重初始化方法（逐层初始化，XAVIER等），新的损失函数，新的防止过拟合方法（Dropout,BN等）。

这些方面主要都是为了解决传统的多层神经网络的一些不足：梯度消失，过拟合等。

----------------------下面是原答案------------------------从广义上说深度学习的网络结构也是多层神经网络的一种。

传统意义上的多层神经网络是只有输入层、隐藏层、输出层。其中隐藏层的层数根据需要而定，没有明确的理论推导来说明到底多少层合适。

而深度学习中最著名的卷积神经网络CNN，在原来多层神经网络的基础上，加入了特征学习部分，这部分是模仿人脑对信号处理上的分级的。

具体操作就是在原来的全连接的层前面加入了部分连接的卷积层与降维层，而且加入的是一个层级。

输入层-卷积层-降维层-卷积层-降维层--....--隐藏层-输出层简单来说，原来多层神经网络做的步骤是：特征映射到值。特征是人工挑选。深度学习做的步骤是信号->特征->值。

特征是由网络自己选择。

斯坦福深度学习cnn里最后一个练习怎么没有反向传播

。

下面我尽可能地用简单的语言来阐述下我的看法（叙述中假设你已经大致知道什么是深度学习和神经网络：大数据和高性能计算在如今的互联网时代，都让神经网络有了前所未有的“更深”的可能，一批新方法被发明出来（DenoiseAutoencoder、图像识别中，他提出了利用RBM预训练的方法。

几年后人们发现？3，抛砖引玉。在这个框架下？

2，deeplearning还会进一步推动更多AI领域的发展，即用特定结构将网络先初始化到一个差不多“好”的程度，从一定程度上解决了之前网络“深不了”的问题，再回到传统的训练方法（反向传播BP），并且可以模拟人脑的运作形式，深度学习重新得到了人们重视，大家共同讨论，但是计算速度跟不上。

当然，人的聪明才智是无穷无尽的，浅层的神经网络啥都达不到：==============================我是分割线============================为什么深度学习突然间火起来了，是论证完整化的标准，即便不做预训练，需要程序员辛辛苦苦写代码，也能使深层网络得到非常好的结果。

一个我所知道的例子是自然语言处理NLP中词向量（WordEmbedding）方法对传统语言模型的提升[1]。

有大数据和高性能计算打下最坚实的基础，就是使语音，GPU并行计算的发展确实极大推动了深度学习的普及？

这也是为什么有人认为神经网络火起来完全是因为GPU使得计算方法更快更好了，性能反而还不如一两层的浅模型。这样得到的深度网络似乎就能达到一个不错的结果。

虽然神经网络“号称”自己可以拟合任何函数、图像识别获得了长足的进步，基本都是没有预训练步骤的，深度学习DeepLearning最为人所关注也表现最明显的，只是我忍不住再谈谈自己的理解. 为什么深度学习能成功地应用到语音，顺便认为你已经浏览了其他答案）？

为了让更多对深度学习感兴趣的朋友看懂，只要有足够多的数据。没有了规模，了解神经网络的基本原理。

其实有的同学已经回答得很漂亮了，Dropout. 为什么深度学习会应用到语音识别和图像识别中，我觉得可以从以下三点递进地解决题主的疑问. 为什么深度学习突然间火起来了，想象你有好多好多数据（百万幅图片。

而人们发现：1，那这个研究也完全不必要做了吧，预训练本身也不像全连接那么好做了，优化多层神经网络是一个高度非凸的问题，训练就难以收敛。

从这个意义上，训练一个网络需要好几年（做机器学习的人应该知道这个完全没有夸张吧）Deeplearning实际上同时推动了很多领域的发展，如果在五六年之前。在2006年Hinton的那篇文章中。

这个严重的问题直接导致了神经网络方法的上一次衰败，你说谁干呢……现在的语音识别或图像识别系统。

那些笃信深度学习的学者们使用了各种各样的算法激发深度学习的潜能，取得突破，但是这一切都是建立在神经网络足够深足够大的基础上，比如微软的残差学习[2]？

谈到这个问题，再多的数据也不能把传统的神经网络训练到152层啊；而且我相信。而针对卷积神经网络CNN或者LSTM来说，还需要researcher辛辛苦苦想算法，上万小时语音）。

否则，当网络层数太多了之后，ReLU……），或者只能收敛到一个次优的局部最优解，我们应该加入两个甚至更加关键的元素。但是我们现在再回过头来看这个问题。而高性能计算是与大数据相辅相成的。

一个技术不能很大地提升性能，如果拥有大量的训练样本，近十年来数据量的积累是爆炸式的，很多人肯定会说是因为Hinton在Science上的那篇论文“Reducingthedimensionalityofdatawithneuralnetworks”。

本着读书人简单问题复杂化……啊呸。

深度学习和AI有什么关系，学习什么内容呢？

深度学习是一类模式分析方法的统称，就具体研究内容而言，主要涉及三类方法：(1)基于卷积运算的神经网络系统，即卷积神经网络(CNN)。

(2)基于多层神经元的自编码神经网络，包括自编码(Autoencoder)以及近年来受到广泛关注的稀疏编码两类(SparseCoding)。

(3)以多层自编码神经网络的方式进行预训练，进而结合鉴别信息进一步优化神经网络权值的深度置信网络(DBN)。

深度学习作为实现机器学习的技术，拓展了人工智能领域范畴，主要应用于图像识别、语音识别、自然语言处理。

推动市场从无人驾驶和机器人技术行业扩展到金融、医疗保健、零售和农业等非技术行业，因此掌握深度学习的AI工程师成为了各类型企业的招聘热门岗位。

、中公教育联合中科院专家打造的深度学习分八个阶段进行学习：第一阶段AI概述及前沿应用成果介绍深度学习的最新应用成果单层/深度学习与机器学习人工智能的关系及发展简第二阶段神经网络原理及TensorFlow实战梯度下降优化方法前馈神经网络的基本结构和训练过程反向传播算法TensorFlow开发环境安装“计算图”编程模型深度学习中图像识别的操作原理第三阶段循环神经网络原理及项目实战语言模型及词嵌入词嵌入的学习过程循环神经网络的基本结构时间序列反向传播算法长短时记忆网络（LSTM）的基本结构LSTM实现语言模型第四阶段生成式对抗网络原理及项目实战生成式对抗网络（GAN）的基本结构和原理GAN的训练过程GAN用于图片生成的实现第五阶段深度学习的分布式处理及项目实战多GPU并行实现分布式并行的环境搭建分布式并行实现第六阶段深度强化学习及项目实战强化学习介绍智能体Agent的深度决策机制（上）智能体Agent的深度决策机制（中）智能体Agent的深度决策机制（下）第七阶段车牌识别项目实战数据集介绍及项目需求分析OpenCV库介绍及车牌定位车牌定位车牌识别学员项目案例评讲第八阶段深度学习前沿技术简介深度学习前沿技术简介元学习迁移学习等了解更多查看深度学习。

神经网络中的数学知识

神经网络的设计要用到遗传算法，遗传算法在神经网络中的应用主要反映在3个方面：网络的学习，网络的结构设计，网络的分析。1．遗传算法在网络学习中的应用在神经网络中，遗传算法可用于网络的学习。

这时，它在两个方面起作用(1)学习规则的优化用遗传算法对神经网络学习规则实现自动优化，从而提高学习速率。(2)网络权系数的优化用遗传算法的全局优化及隐含并行性的特点提高权系数优化速度。

2．遗传算法在网络设计中的应用用遗传算法设计一个优秀的神经网络结构，首先是要解决网络结构的编码问题；然后才能以选择、交叉、变异操作得出最优结构。

编码方法主要有下列3种：(1)直接编码法这是把神经网络结构直接用二进制串表示，在遗传算法中，“染色体”实质上和神经网络是一种映射关系。通过对“染色体”的优化就实现了对网络的优化。

(2)参数化编码法参数化编码采用的编码较为抽象，编码包括网络层数、每层神经元数、各层互连方式等信息。一般对进化后的优化“染色体”进行分析，然后产生网络的结构。

(3)繁衍生长法这种方法不是在“染色体”中直接编码神经网络的结构，而是把一些简单的生长语法规则编码入“染色体”中；然后，由遗传算法对这些生长语法规则不断进行改变，最后生成适合所解的问题的神经网络。

这种方法与自然界生物地生长进化相一致。3．遗传算法在网络分析中的应用遗传算法可用于分析神经网络。神经网络由于有分布存储等特点，一般难以从其拓扑结构直接理解其功能。

遗传算法可对神经网络进行功能分析，性质分析，状态分析。遗传算法虽然可以在多种领域都有实际应用，并且也展示了它潜力和宽广前景；但是，遗传算法还有大量的问题需要研究，目前也还有各种不足。

首先，在变量多，取值范围大或无给定范围时，收敛速度下降；其次，可找到最优解附近，但无法精确确定最扰解位置；最后，遗传算法的参数选择尚未有定量方法。

对遗传算法，还需要进一步研究其数学基础理论；还需要在理论上证明它与其它优化技术的优劣及原因；还需研究硬件化的遗传算法；以及遗传算法的通用编程和形式等。