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深度學習面試題16:小卷積核級聯卷積VS大卷積核卷積

目錄

  感受野

  多個小卷積核連續卷積和單個大卷積核卷積的作用相同

  小卷積核的優勢

  參考資料

感受野

在卷積神經網絡中,感受野(Receptive Field)的定義是卷積神經網絡每一層輸出的特征圖(feature map)上的像素點在輸入圖檔上映射的區域大小。再通俗點的解釋是,特征圖上的一個點對應輸入圖上的區域,如下圖所示:

深度學習面試題16:小卷積核級聯卷積VS大卷積核卷積

 傳回目錄

多個小卷積核連續卷積和單個大卷積核卷積的作用相同

像LeNet、AlexNet網絡,都是用了較大的卷積核,目的是提取出輸入圖像更大鄰域範圍的資訊,一般是卷積與池化操作相連。而小卷積核同樣可以做到這個效果,其結構可能有多個卷積相連,然後再連接配接池化層。

以一個5*5的卷積核舉例:

深度學習面試題16:小卷積核級聯卷積VS大卷積核卷積

以2個3*3的卷積核舉例:

深度學習面試題16:小卷積核級聯卷積VS大卷積核卷積

結論:

使用3*3的卷積核連續卷積2次可以達到5*5的卷積核卷積1次提取特征圖的能力;

同理,使用3*3的卷積核連續卷積3次可以達到7*7的卷積核卷積1次提取特征圖的能力;

小卷積核的優勢

優勢一:

整合了三個非線性激活層,代替單一非線性激活層,增加了判别能力。

優勢二:

減少了網絡參數。

以3個3*3的級聯卷積代替1個7*7的卷積為例:可以減少7*7-3*3*3=22個參數,減少了45%的參數。

以2個3*3的級聯卷積代替1個5*5的卷積為例:可以減少5*5-2*3*3=7個參數,減少了28%的參數。

優勢三:

減少了計算量

以3個3*3的級聯卷積代替1個7*7的卷積為例:可以減少7*7*L-3*3*3*L=22*L次計算,減少了45%的計算量。

以2個3*3的級聯卷積代替1個5*5的卷積為例:可以減少5*5*L-2*3*3*L=7*L次計算,減少了28%的計算量。

參考資料

《圖解深度學習與神經網絡:從張量到TensorFlow實作》_張平

《深-度-學-習-核-心-技-術-與-實-踐》

深度學習面試題16:小卷積核級聯卷積VS大卷積核卷積
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