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resnet有全连接层吗(resnet(4)——全连接层与softmax)

时间2025-05-02 06:53:53分类IT科技浏览4522
导读:1. 全连接层 全连接层,指的是每一个结点都与上一层的所有结点相连,用来把前面几层提取到的特征综合起来。...

1. 全连接层

全连接层            ,指的是每一个结点都与上一层的所有结点相连                  ,用来把前面几层提取到的特征综合起来            。

举个例子      ,前面通过卷积和池化层提取出来的特征有眼睛鼻子和嘴巴            ,那我们能单独通过这三个特征来判断出这是一只猫吗?显然不能                  ,因为拥有眼睛鼻子嘴巴这三个特征的动物太多了吧      ,所以我们需要对这三个特征进行特征融合      ,从而最终判断出这个东东是一只猫猫而不是修狗                  。

也因此                  ,全连接层相对于卷积层和池化层            ,需要的参数多很多      。

那么看到现在      ,全连接层和卷积层的其实就是局部和整体的关系                  ,我们知道卷积是对图像的局部区域进行连接            ,通过卷积核完成的是感受野内的长宽方向以及channel 方向的数据连接      。

而全连接层呢?它的每次完成的是所有channel方向的连接,它看到的是全局特征                  。

除此之外                  ,卷积和全连接在算法上是可以转换的            。通常情况下                  ,在进行全连接的计算时,可以把它等效于卷积核为1x1的卷积运算      。

2. SoftMax算法

在很多现有的深度学习框架中            ,SoftMax函数经常被调用初学者大都对它一知半解                  ,只知道SoftMax可以用来做分类      ,输出属于某个类别的概率                  。但是            ,为什么要用SoftMax呢?这个算法又是如何将神经网络推理的数值                  ,转换为一个类别的分类的呢?

首先      ,我们要明确下面这两个概念:

第一      ,神经网络最终选择某一分类                  ,依据的不是得分            ,而是概率

第二      ,得分是神经网络经过了几十层卷积运算计算出来的

知道了这两个概念以后                  ,正式来介绍SoftMax算法            。

先看他这个名字            ,Soft明显和Hard相对,那HardMax算法就是我们日常理解的Max                  ,比如Max(3                  ,4)就是4。

SoftMax不一样,它是要处理多个类别分类的问题                  。并且            ,需要把每个分类的得分值换算成概率                  ,同时解决两个分类得分值接近的问题                  。

SoftMax函数的公式如上图所示      ,其中

以e为底数进行了指数运算            ,算出每个分类的 eZi                  ,作为公式的分子 分母为各分类得分指数运算的加和。 根据公式很自然可以想到      ,各个分类的SoftMax值加在一起是1      ,也就是100%            。所以                  ,每个分类的SoftMax的值            ,就是将得分转化为了概率      ,所有分类的概率加在一起是100%                  。

至于为什么选择指数函数                  ,这也是有讲究的      。

假设我们要让计算机识别以下照片

仓鼠的得分是2.1            ,白面包的得分是1.9,猫的得分是0.1

如果不用指数函数的话                  ,其实仓鼠得分和白面包的得分是差不多的                  ,但指数增长的特性就是,横轴变化很小的量            ,纵轴就会有很大的变化            。所以                  ,从1.9变化到2.1      ,经过指数的运算            ,两者的差距立马被的拉大了                  。从而                  ,我们可以更加明确的知道      ,图片的分类应该属于最大

的那个      。

这就是SoftMax的底层原理      。
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