神經網絡與深度學習[邱錫鵬] 第五章習題解析


5-1

5-2

5-3

主要作用:

  1. 降維和升維:
    每個1×1的卷積核都試圖提取基於相同像素位置的特征的融合表達。可以實現特征升維和降維的目的。
    比如,一張500 * 500且厚度depth為100 的圖片在20個filter上做11的卷積,那么結果的大小為500500*20。
  2. 加入非線性:
    1*1卷積核,可以在保持feature map尺度不變的(即不損失分辨率)的前提下大幅增加非線性特性(利用后接的非線性激活函數),把網絡做的很deep。

5-4

代碼角度:


直觀角度:

5-5

對於一個二維卷積,輸入為3×3,卷積核大小為2×2,試將卷積操作重寫為仿射變換的形式。
解析:將3×3輸入展開成9維的。3×3的輸入,卷積核大小為2×2,一共做四次卷積操作。在對應的位置上填寫卷積核的值。

5-6

計算函數𝑦 = max(𝑥1, ⋯ , 𝑥𝐷)和函數𝑦 = arg max(𝑥1, ⋯ , 𝑥𝐷)的梯度。


這里的x1指的是f1(t),xd指的是fd(t)

5-7[佛啊]

忽略激活函數,分析卷積網絡中卷積層的前向計算和反向傳播((公式5.39))是一種轉置關系。

5-8

根據等寬卷積:
(M - K' + 2P)/S + 1 = M,其中S= 1,
K' = K + (K-1)(D-1),
求得 :
P = (K-1)D/2


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