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resnet有全连接层吗(resnet(4)——全连接层与softmax)

时间2025-06-20 20:39:58分类IT科技浏览6191
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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