⑴ 本人畢設題目是關於神經網路用於圖像識別方面的,但是很沒有頭續~我很不理解神經網路作用的這一機理
我簡單說一下,舉個例子,比如說我們現在搭建一個識別蘋果和橘子的網路模型:
我們現在得需要兩組數據,一組表示特徵值,就是網路的輸入(p),另一組是導師信號,告訴網路是橘子還是蘋果(網路輸出t):
我們的樣本這樣子假設(就是Sampledata1.txt):
p t
1 0 3 1
2 1 4 2
這兩組數據是這樣子解釋的:
我們假設通過3個特徵來識別一個水果是橘子還是蘋果:形狀,顏色,味道,第一組形狀、顏色、味道分別為:1 0 3(當然這些數都是我隨便亂編的,這個可以根據實際情況自己定義),有如上特徵的水果就是蘋果(t為1),而形狀、顏色、味道為:2 1 4的表示這是一個橘子(t為2)。
好了,我們的網路模型差不多出來了,輸入層節點數為3個(形狀、顏色,味道),輸出層節點為一個(1為蘋果2為橘子),隱藏層我們設為一層,節點數先不管,因為這是一個經驗值,還有另外的一些參數值可以在matlab里設定,比如訓練函數,訓練次數之類,我們現在開始訓練網路了,首先要初始化權值,輸入第一組輸入:1 0 3 ,網路會輸出一個值,我們假設為4,那麼根據導師信號(正確的導師信號為1,表示這是一個蘋果)計算誤差4-1=3,誤差傳給bp神經網路,神經網路根據誤差調整權值,然後進入第二輪循環,那麼我們再次輸入一組數據:2 0 4(當仍然你可以還輸入1 0 3,而且如果你一直輸入蘋果的特徵,這樣子會讓網路只識別蘋果而不會識別橘子了,這回明白你的問題所在了吧),同理輸出一個值,再次反饋給網路,這就是神經網路訓練的基本流程,當然這兩組數據肯定不夠了,如果數據足夠多,我們會讓神經網路的權值調整到一個非常理想的狀態,是什麼狀態呢,就是網路再次輸出後誤差很小,而且小於我們要求的那個誤差值。
接下來就要進行模擬預測了t_1=sim(net,p),net就是你建立的那個網路,p是輸入數據,由於網路的權值已經確定了,我們這時候就不需要知道t的值了,也就是說不需要知道他是蘋果還是橘子了,而t_1就是網路預測的數據,它可能是1或者是2,也有可能是1.3,2.2之類的數(絕大部分都是這種數),那麼你就看這個數十接近1還是2了,如果是1.5,我們就認為他是蘋果和橘子的雜交,呵呵,開玩笑的,遇到x<=0,5、x=1.5、x>=2.5,我一般都是舍棄的,表示未知。
總之就是你需要找本資料系統的看下,鑒於我也是做圖像處理的,我給你個關鍵的提醒,用神經網路做圖像處理的話必須有好的樣本空間,就是你的資料庫必須是標準的。至於網路的機理,訓練的方法什麼的,找及個例子用matlab模擬下,看看效果,自己琢磨去吧,這裡面主要是你隱含層的設置,訓練函數選擇及其收斂速度以及誤差精度就是神經網路的真諦了,想在這么小的空間給你介紹清楚是不可能的,關鍵是樣本,提取的圖像特徵必須帶有相關性,這樣設置的各個閾值才有效。OK,好好學習吧,資料去matlab中文論壇上找,在不行就去bau文庫上,你又不需要都用到,何必看一本書呢!祝你順利畢業!
⑵ 卷積神經網路tensorflow怎麼讀取圖像
卷積神經網路(convolutionalneuralnetwork,CNN),最早是19世紀60年代,生物學家對貓視覺皮層研究發現:每個視覺神經元只會處理一小塊區域是視覺圖像,即感受野。後來到了80年代,日本科學家提出了神經認知機(Neocognitron)的概念,也可以算作是卷積神經網路最初的實現原型,在CS231n的課上說過,卷積神經網路不是一夜產生的,從這個發展過程中我們就可以看出,確實是這樣的。卷積神經網路的要點就是局部連接(LocalConnection)、權值共享(Weightsharing)和池化層(Pooling)中的降采樣(Down-Sampling)。比如下面是tensorflow卷積定義relu(W*X+B)W矩陣*X矩陣+B矩陣=W權重variable變數*X(placeholder佔位符外部輸入)variable變數+B偏重變數,因為深度學習會自動不斷地計算loss損失BP來調整wb所以wb初始化可以隨便全部都是0都行,所以其實就是X以及Y對於X來說其實我們知道就是我們圖像數據Y是圖像的標簽,但是Y需要轉為數學可以計算的值,所以採用one-hot數組記錄標簽的索引就行,比如xx1xx2xx3相應的y1=[1,0,0]y2=[010]y3=[001]那麼其實就是X圖像的像素通過外部輸入placeholder佔位符Y值外部輸入通過placeholder佔位符我們知道W*X矩陣相乘必須符合MXNNXM=MXM也就是說W的列必須與X的行數目相同這是要注意的,所以上一張shape來規范維度計算,下面是一個卷積層定義relu(wx+b)下面是tensorflow來表示relu(wx+b)的公式其中要注意參數strides是卷積滑動的步長你可以配置的系數,下面繼續講X[None,w*h]對於每一個w*h是一個矩陣每一層的w也是一個矩陣每一層的b也是一個矩陣,每一層的輸出y1也是一個矩陣y=[w*h]*w+b為了減少系數,我們使用卷積,把它轉換成MXN的值,這里就是跟全連接層的不同,使用了卷積轉換成了一個MXN的卷積特徵而全連接層就是y=wx+b(這里省略了那些relu(wx+b)tanh(wx+b))所以我們現在來看看每一層的w定義因為卷積層的w是需要與w*h提取的MXK來做矩陣相乘所以他是跟卷積核相關以及輸入輸出相關,對於每一張圖像
⑶ CNN神經網路給圖像分類(Matlab)
你要看你的圖像是什麼。如果是彩色數字,先轉成灰度。用MNIST訓練網路。如果是各種主題,用彩色的imageNET訓練。如果你的數據量大到足以與數據集媲美,那麼直接用你的數據訓練網路即可。
在流行的數據集上訓練完,你需要固定卷積池化層,只訓練後面的全連接層參數,用你自己的數據集。
CNN一是調整網路結構,幾層卷積幾層池化,卷積的模板大小等。而是在確定結構上調整參數,weight scale,learning rate,reg等。
你用CNN做圖像分類,無非是把CNN當成學習特徵的手段,你可以吧網路看成兩部分,前面的卷積層學習圖像基本-中等-高層特徵,後面的全連接層對應普通的神經網路做分類。
需要學習的話,首先你去看UFLDL教程。然後cs231n
與其問別人,首先你看了imageNet數據集了嗎?
對於把流行數據集與自己數據混合訓練模型的方法。如果兩種數據十分相似,也未嘗不可。但是對於流行數據集而言,自己的標注數據量一般不會太大,如果是1:1000,1:100這種比例,那麼可能不加自己的數據,完全用數據集訓練的模型就能得到一個還好的結果。
如果自己的數據和數據集有些差別,那混在一起我認為自己的是在用自己的數據當做雜訊加到數據集中。cnn認為圖像是局部相關的,而欺騙CNN的方法則主要出於,自然圖像分布在一種流形結構中,訓練的模型需要這種流形假設,而人工合成的圖像由於添加非自然噪點,不滿足模型假設,所以能用肉眼難分辨的雜訊嚴重干擾分類結果。
如果二者相差過大,數據集是一種分布,你的數據是另一種,放到一起訓練,我沒試過,但我認為結果不會太好。
這時候只能把數據集用來訓練cnn的特徵提取能力。而後用於分類的全連接層,視你的數據量調整規模。
⑷ 目前進行圖像處理,通常使用什麼神經網路
圖像處理最常用的是卷積神經網路(CNN),有時也會用到生成式對抗神經網路(GAN)。
⑸ 如何通過人工神經網路實現圖像識別
人工神經網路(Artificial Neural Networks)(簡稱ANN)系統從20 世紀40 年代末誕生至今僅短短半個多世紀,但由於他具有信息的分布存儲、並行處理以及自學習能力等優點,已經在信息處理、模式識別、智能控制及系統建模等領域得到越來越廣泛的應用。尤其是基於誤差反向傳播(Error Back Propagation)演算法的多層前饋網路(Multiple-Layer Feedforward Network)(簡稱BP 網路),可以以任意精度逼近任意的連續函數,所以廣泛應用於非線性建模、函數逼近、模式分類等方面。
目標識別是模式識別領域的一項傳統的課題,這是因為目標識別不是一個孤立的問題,而是模式識別領域中大多數課題都會遇到的基本問題,並且在不同的課題中,由於具體的條件不同,解決的方法也不盡相同,因而目標識別的研究仍具有理論和實踐意義。這里討論的是將要識別的目標物體用成像頭(紅外或可見光等)攝入後形成的圖像信號序列送入計算機,用神經網路識別圖像的問題。
一、BP 神經網路
BP 網路是採用Widrow-Hoff 學習演算法和非線性可微轉移函數的多層網路。一個典型的BP 網路採用的是梯度下降演算法,也就是Widrow-Hoff 演算法所規定的。backpropagation 就是指的為非線性多層網路計算梯度的方法。一個典型的BP 網路結構如圖所示。
六、總結
從上述的試驗中已經可以看出,採用神經網路識別是切實可行的,給出的例子只是簡單的數字識別實驗,要想在網路模式下識別復雜的目標圖像則需要降低網路規模,增加識別能力,原理是一樣的。
⑹ 人工神經網路概念梳理與實例演示
人工神經網路概念梳理與實例演示
神經網路是一種模仿生物神經元的機器學習模型,數據從輸入層進入並流經激活閾值的多個節點。
遞歸性神經網路一種能夠對之前輸入數據進行內部存儲記憶的神經網路,所以他們能夠學習到數據流中的時間依賴結構。
如今機器學習已經被應用到很多的產品中去了,例如,siri、Google Now等智能助手,推薦引擎——亞馬遜網站用於推薦商品的推薦引擎,Google和Facebook使用的廣告排名系統。最近,深度學習的一些進步將機器學習帶入公眾視野:AlphaGo 打敗圍棋大師李世石事件以及一些圖片識別和機器翻譯等新產品的出現。
在這部分中,我們將介紹一些強大並被普遍使用的機器學習技術。這當然包括一些深度學習以及一些滿足現代業務需求傳統方法。讀完這一系列的文章之後,你就掌握了必要的知識,便可以將具體的機器學習實驗應用到你所在的領域當中。
隨著深層神經網路的精度的提高,語音和圖像識別技術的應用吸引了大眾的注意力,關於AI和深度學習的研究也變得更加普遍了。但是怎麼能夠讓它進一步擴大影響力,更受歡迎仍然是一個問題。這篇文章的主要內容是:簡述前饋神經網路和遞歸神經網路、怎樣搭建一個遞歸神經網路對時間系列數據進行異常檢測。為了讓我們的討論更加具體化,我們將演示一下怎麼用Deeplearning4j搭建神經網路。
一、什麼是神經網路?
人工神經網路演算法的最初構思是模仿生物神經元。但是這個類比很不可靠。人工神經網路的每一個特徵都是對生物神經元的一種折射:每一個節點與激活閾值、觸發的連接。
連接人工神經元系統建立起來之後,我們就能夠對這些系統進行訓練,從而讓他們學習到數據中的一些模式,學到之後就能執行回歸、分類、聚類、預測等功能。
人工神經網路可以看作是計算節點的集合。數據通過這些節點進入神經網路的輸入層,再通過神經網路的隱藏層直到關於數據的一個結論或者結果出現,這個過程才會停止。神經網路產出的結果會跟預期的結果進行比較,神經網路得出的結果與正確結果的不同點會被用來更正神經網路節點的激活閾值。隨著這個過程的不斷重復,神經網路的輸出結果就會無限靠近預期結果。
二、訓練過程
在搭建一個神經網路系統之前,你必須先了解訓練的過程以及網路輸出結果是怎麼產生的。然而我們並不想過度深入的了解這些方程式,下面是一個簡短的介紹。
網路的輸入節點收到一個數值數組(或許是叫做張量多維度數組)就代表輸入數據。例如, 圖像中的每個像素可以表示為一個標量,然後將像素傳遞給一個節點。輸入數據將會與神經網路的參數相乘,這個輸入數據被擴大還是減小取決於它的重要性,換句話說,取決於這個像素就不會影響神經網路關於整個輸入數據的結論。
起初這些參數都是隨機的,也就是說神經網路在建立初期根本就不了解數據的結構。每個節點的激活函數決定了每個輸入節點的輸出結果。所以每個節點是否能夠被激活取決於它是否接受到足夠的刺激強度,即是否輸入數據和參數的結果超出了激活閾值的界限。
在所謂的密集或完全連接層中,每個節點的輸出值都會傳遞給後續層的節點,在通過所有隱藏層後最終到達輸出層,也就是產生輸入結果的地方。在輸出層, 神經網路得到的最終結論將會跟預期結論進行比較(例如,圖片中的這些像素代表一隻貓還是狗?)。神經網路猜測的結果與正確結果的計算誤差都會被納入到一個測試集中,神經網路又會利用這些計算誤差來不斷更新參數,以此來改變圖片中不同像素的重要程度。整個過程的目的就是降低輸出結果與預期結果的誤差,正確地標注出這個圖像到底是不是一條狗。
深度學習是一個復雜的過程,由於大量的矩陣系數需要被修改所以它就涉及到矩陣代數、衍生品、概率和密集的硬體使用問題,但是用戶不需要全部了解這些復雜性。
但是,你也應該知道一些基本參數,這將幫助你理解神經網路函數。這其中包括激活函數、優化演算法和目標函數(也稱為損失、成本或誤差函數)。
激活函數決定了信號是否以及在多大程度上應該被發送到連接節點。階梯函數是最常用的激活函數, 如果其輸入小於某個閾值就是0,如果其輸入大於閾值就是1。節點都會通過階梯激活函數向連接節點發送一個0或1。優化演算法決定了神經網路怎麼樣學習,以及測試完誤差後,權重怎麼樣被更准確地調整。最常見的優化演算法是隨機梯度下降法。最後, 成本函數常用來衡量誤差,通過對比一個給定訓練樣本中得出的結果與預期結果的不同來評定神經網路的執行效果。
Keras、Deeplearning4j 等開源框架讓創建神經網路變得簡單。創建神經網路結構時,需要考慮的是怎樣將你的數據類型匹配到一個已知的被解決的問題,並且根據你的實際需求來修改現有結構。
三、神經網路的類型以及應用
神經網路已經被了解和應用了數十年了,但是最近的一些技術趨勢才使得深度神經網路變得更加高效。
GPUs使得矩陣操作速度更快;分布式計算結構讓計算能力大大增強;多個超參數的組合也讓迭代的速度提升。所有這些都讓訓練的速度大大加快,迅速找到適合的結構。
隨著更大數據集的產生,類似於ImageNet 的大型高質量的標簽數據集應運而生。機器學習演算法訓練的數據越大,那麼它的准確性就會越高。
最後,隨著我們理解能力以及神經網路演算法的不斷提升,神經網路的准確性在語音識別、機器翻譯以及一些機器感知和面向目標的一些任務等方面不斷刷新記錄。
盡管神經網路架構非常的大,但是主要用到的神經網路種類也就是下面的幾種。
3.1前饋神經網路
前饋神經網路包括一個輸入層、一個輸出層以及一個或多個的隱藏層。前饋神經網路可以做出很好的通用逼近器,並且能夠被用來創建通用模型。
這種類型的神經網路可用於分類和回歸。例如,當使用前饋網路進行分類時,輸出層神經元的個數等於類的數量。從概念上講, 激活了的輸出神經元決定了神經網路所預測的類。更准確地說, 每個輸出神經元返回一個記錄與分類相匹配的概率數,其中概率最高的分類將被選為模型的輸出分類。
前饋神經網路的優勢是簡單易用,與其他類型的神經網路相比更簡單,並且有一大堆的應用實例。
3.2卷積神經網路
卷積神經網路和前饋神經網路是非常相似的,至少是數據的傳輸方式類似。他們結構大致上是模仿了視覺皮層。卷積神經網路通過許多的過濾器。這些過濾器主要集中在一個圖像子集、補丁、圖塊的特徵識別上。每一個過濾器都在尋找不同模式的視覺數據,例如,有的可能是找水平線,有的是找對角線,有的是找垂直的。這些線條都被看作是特徵,當過濾器經過圖像時,他們就會構造出特徵圖譜來定位各類線是出現在圖像的哪些地方。圖像中的不同物體,像貓、747s、榨汁機等都會有不同的圖像特徵,這些圖像特徵就能使圖像完成分類。卷積神經網路在圖像識別和語音識別方面是非常的有效的。
卷積神經網路與前饋神經網路在圖像識別方面的異同比較。雖然這兩種網路類型都能夠進行圖像識別,但是方式卻不同。卷積神經網路是通過識別圖像的重疊部分,然後學習識別不同部分的特徵進行訓練;然而,前饋神經網路是在整張圖片上進行訓練。前饋神經網路總是在圖片的某一特殊部分或者方向進行訓練,所以當圖片的特徵出現在其他地方時就不會被識別到,然而卷積神經網路卻能夠很好的避免這一點。
卷積神經網路主要是用於圖像、視頻、語音、聲音識別以及無人駕駛的任務。盡管這篇文章主要是討論遞歸神經網路的,但是卷積神經網路在圖像識別方面也是非常有效的,所以很有必要了解。
3.3遞歸神經網路
與前饋神經網路不同的是,遞歸神經網路的隱藏層的節點里有內部記憶存儲功能,隨著輸入數據的改變而內部記憶內容不斷被更新。遞歸神經網路的結論都是基於當前的輸入和之前存儲的數據而得出的。遞歸神經網路能夠充分利用這種內部記憶存儲狀態處理任意序列的數據,例如時間序列。
遞歸神經網路經常用於手寫識別、語音識別、日誌分析、欺詐檢測和網路安全。
遞歸神經網路是處理時間維度數據集的最好方法,它可以處理以下數據:網路日誌和伺服器活動、硬體或者是醫療設備的感測器數據、金融交易、電話記錄。想要追蹤數據在不同階段的依賴和關聯關系需要你了解當前和之前的一些數據狀態。盡管我們通過前饋神經網路也可以獲取事件,隨著時間的推移移動到另外一個事件,這將使我們限制在對事件的依賴中,所以這種方式很不靈活。
追蹤在時間維度上有長期依賴的數據的更好方法是用內存來儲存重要事件,以使近期事件能夠被理解和分類。遞歸神經網路最好的一點就是在它的隱藏層裡面有「內存」可以學習到時間依賴特徵的重要性。
接下來我們將討論遞歸神經網路在字元生成器和網路異常檢測中的應用。遞歸神經網路可以檢測出不同時間段的依賴特徵的能力使得它可以進行時間序列數據的異常檢測。
遞歸神經網路的應用
網路上有很多使用RNNs生成文本的例子,遞歸神經網路經過語料庫的訓練之後,只要輸入一個字元,就可以預測下一個字元。下面讓我們通過一些實用例子發現更多RNNs的特徵。
應用一、RNNs用於字元生成
遞歸神經網路經過訓練之後可以把英文字元當做成一系列的時間依賴事件。經過訓練後它會學習到一個字元經常跟著另外一個字元(「e」經常跟在「h」後面,像在「the、he、she」中)。由於它能預測下一個字元是什麼,所以它能有效地減少文本的輸入錯誤。
Java是個很有趣的例子,因為它的結構包括很多嵌套結構,有一個開的圓括弧必然後面就會有一個閉的,花括弧也是同理。他們之間的依賴關系並不會在位置上表現的很明顯,因為多個事件之間的關系不是靠所在位置的距離確定的。但是就算是不明確告訴遞歸神經網路Java中各個事件的依賴關系,它也能自己學習了解到。
在異常檢測當中,我們要求神經網路能夠檢測出數據中相似、隱藏的或許是並不明顯的模式。就像是一個字元生成器在充分地了解數據的結構後就會生成一個數據的擬像,遞歸神經網路的異常檢測就是在其充分了解數據結構後來判斷輸入的數據是不是正常。
字元生成的例子表明遞歸神經網路有在不同時間范圍內學習到時間依賴關系的能力,它的這種能力還可以用來檢測網路活動日誌的異常。
異常檢測能夠使文本中的語法錯誤浮出水面,這是因為我們所寫的東西是由語法結構所決定的。同理,網路行為也是有結構的,它也有一個能夠被學習的可預測模式。經過在正常網路活動中訓練的遞歸神經網路可以監測到入侵行為,因為這些入侵行為的出現就像是一個句子沒有標點符號一樣異常。
應用二、一個網路異常檢測項目的示例
假設我們想要了解的網路異常檢測就是能夠得到硬體故障、應用程序失敗、以及入侵的一些信息。
模型將會向我們展示什麼呢?
隨著大量的網路活動日誌被輸入到遞歸神經網路中去,神經網路就能學習到正常的網路活動應該是什麼樣子的。當這個被訓練的網路被輸入新的數據時,它就能偶判斷出哪些是正常的活動,哪些是被期待的,哪些是異常的。
訓練一個神經網路來識別預期行為是有好處的,因為異常數據不多,或者是不能夠准確的將異常行為進行分類。我們在正常的數據里進行訓練,它就能夠在未來的某個時間點提醒我們非正常活動的出現。
說句題外話,訓練的神經網路並不一定非得識別到特定事情發生的特定時間點(例如,它不知道那個特殊的日子就是周日),但是它一定會發現一些值得我們注意的一些更明顯的時間模式和一些可能並不明顯的事件之間的聯系。
我們將概述一下怎麼用 Deeplearning4j(一個在JVM上被廣泛應用的深度學習開源資料庫)來解決這個問題。Deeplearning4j在模型開發過程中提供了很多有用的工具:DataVec是一款為ETL(提取-轉化-載入)任務准備模型訓練數據的集成工具。正如Sqoop為Hadoop載入數據,DataVec將數據進行清洗、預處理、規范化與標准化之後將數據載入到神經網路。這跟Trifacta』s Wrangler也相似,只不過它更關注二進制數據。
開始階段
第一階段包括典型的大數據任務和ETL:我們需要收集、移動、儲存、准備、規范化、矢量話日誌。時間跨度的長短是必須被規定好的。數據的轉化需要花費一些功夫,這是由於JSON日誌、文本日誌、還有一些非連續標注模式都必須被識別並且轉化為數值數組。DataVec能夠幫助進行轉化和規范化數據。在開發機器學習訓練模型時,數據需要分為訓練集和測試集。
訓練神經網路
神經網路的初始訓練需要在訓練數據集中進行。
在第一次訓練的時候,你需要調整一些超參數以使模型能夠實現在數據中學習。這個過程需要控制在合理的時間內。關於超參數我們將在之後進行討論。在模型訓練的過程中,你應該以降低錯誤為目標。
但是這可能會出現神經網路模型過度擬合的風險。有過度擬合現象出現的模型往往會在訓練集中的很高的分數,但是在遇到新的數據時就會得出錯誤結論。用機器學習的語言來說就是它不夠通用化。Deeplearning4J提供正則化的工具和「過早停止」來避免訓練過程中的過度擬合。
神經網路的訓練是最花費時間和耗費硬體的一步。在GPUs上訓練能夠有效的減少訓練時間,尤其是做圖像識別的時候。但是額外的硬體設施就帶來多餘的花銷,所以你的深度學習的框架必須能夠有效的利用硬體設施。Azure和亞馬遜等雲服務提供了基於GPU的實例,神經網路還可以在異構集群上進行訓練。
創建模型
Deeplearning4J提供ModelSerializer來保存訓練模型。訓練模型可以被保存或者是在之後的訓練中被使用或更新。
在執行異常檢測的過程中,日誌文件的格式需要與訓練模型一致,基於神經網路的輸出結果,你將會得到是否當前的活動符合正常網路行為預期的結論。
代碼示例
遞歸神經網路的結構應該是這樣子的:
MultiLayerConfiguration conf = new NeuralNetConfiguration.Builder(
.seed(123)
.optimizationAlgo(OptimizationAlgorithm.STOCHASTIC_GRADIENT_DESCENT).iterations(1)
.weightInit(WeightInit.XAVIER)
.updater(Updater.NESTEROVS).momentum(0.9)
.learningRate(0.005)
.gradientNormalization(GradientNormalization.ClipElementWiseAbsoluteValue)
.(0.5)
.list()
.layer(0, new GravesLSTM.Builder().activation("tanh").nIn(1).nOut(10).build())
.layer(1, new RnnOutputLayer.Builder(LossFunctions.LossFunction.MCXENT)
.activation("softmax").nIn(10).nOut(numLabelClasses).build())
.pretrain(false).backprop(true).build();
MultiLayerNetwork net = new MultiLayerNetwork(conf);
net.init();
下面解釋一下幾行重要的代碼:
.seed(123)
隨機設置一個種子值對神經網路的權值進行初始化,以此獲得一個有復驗性的結果。系數通常都是被隨機的初始化的,以使我們在調整其他超參數時仍獲得一致的結果。我們需要設定一個種子值,讓我們在調整和測試的時候能夠用這個隨機的權值。
.optimizationAlgo(OptimizationAlgorithm.STOCHASTIC_GRADIENT_DESCENT).iterations(1)
決定使用哪個最優演算法(在這個例子中是隨機梯度下降法)來調整權值以提高誤差分數。你可能不需要對這個進行修改。
.learningRate(0.005)
當我們使用隨機梯度下降法的時候,誤差梯度就被計算出來了。在我們試圖將誤差值減到最小的過程中,權值也隨之變化。SGD給我們一個讓誤差更小的方向,這個學習效率就決定了我們該在這個方向上邁多大的梯度。如果學習效率太高,你可能是超過了誤差最小值;如果太低,你的訓練可能將會永遠進行。這是一個你需要調整的超參數。
⑺ 如何利用卷積神經網路提取圖像特徵
卷積神經網路有以下幾種應用可供研究: 1、基於卷積網路的形狀識別 物體的形狀是人的視覺系統分析和識別物體的基礎,幾何形狀是物體的本質特徵的表現,並具有平移、縮放和旋轉不變等特點,所以在模式識別領域,對於形狀的分析和識別具有十分重要的意義,而二維圖像作為三維圖像的特例以及組成部分,因此二維圖像的識別是三維圖像識別的基礎。 2、基於卷積網路的人臉檢測 卷積神經網路與傳統的人臉檢測方法不同,它是通過直接作用於輸入樣本,用樣本來訓練網路並最終實現檢測任務的。它是非參數型的人臉檢測方法,可以省去傳統方法中建模、參數估計以及參數檢驗、重建模型等的一系列復雜過程。本文針對圖像中任意大小、位置、姿勢、方向、膚色、面部表情和光照條件的人臉。 3、文字識別系統 在經典的模式識別中,一般是事先提取特徵。提取諸多特徵後,要對這些特徵進行相關性分析,找到最能代表字元的特徵,去掉對分類無關和自相關的特徵。然而,這些特徵的提取太過依賴人的經驗和主觀意識,提取到的特徵的不同對分類性能影響很大,甚至提取的特徵的順序也會影響最後的分類性能。同時,圖像預處理的好壞也會影響到提取的特徵。