将不同类别的CNN方法进行总结(只选取部分经典模型)

大兔子大兔子 提交于 2020-01-16 16:51:14

  #写在查找文献之前。因为自己实在是太小白了,无论对深度学习还是生医图像,要在短短时间内解决问题可真不容易啊。简直是,两眼一抹黑Orz 无可奈何,只好慢慢来呗......此算我第一篇在CSDN上的笔记,如果有总结的不对的地方不知道会不会有路过的大神捞起+提示啊QAQ。。。好,话不多说,从此开始写日记↓#


第一个总结:来自公众号的科普https://www.jiqizhixin.com/articles/2019-01-25-6

根据架构修改的类型,CNN 可以大致分为 7 类:基于空间利用、深度、多路径、宽度、通道提升、特征图利用和注意力的 CNN。

下面,我对其中几种相对知名的架构进行总结。

其中有对此篇总结的参考的摘录:https://www.cnblogs.com/skyfsm/p/8451834.html

1.1基于空间利用的 CNN(spatial exploitation based CNNs)

此类CNN 考虑输入像素的邻域(局部性),可以使用不同大小的滤波器来探索不同级别的相关性。

LeNet:LeNet-5出自论文Gradient-Based Learning Applied to Document Recognition,是一种用于手写体字符识别的非常高效的卷积神经网络。

这张想必就是搜索CNN最常得到的图啦(我在最初学习时也看到了它)。其中,-5表示具有5个层,conv1->pool->conv2->pool2->全连接层

AlexNet: AlexNet在2012年ImageNet竞赛中以超过第二名10.9个百分点的绝对优势一举夺冠,从此深度学习和卷积神经网络名声鹊起.

AlexNet架构的前面5层是卷积层,后面三层是全连接层,最终softmax输出是1000类

VGG-Nets:由牛津大学VGG(Visual Geometry Group)提出,是2014年ImageNet竞赛定位任务的第一名和分类任务的第二名的中的基础网络。

由上图(VGG-16的网络结构)看出,VGG-16的结构非常整洁,包含多个conv->conv->max_pool这类的结构。VGG-Nets用到的卷积核的尺寸都是1×1和3×3的小卷积核来替代大的filter尺寸。

[3×3卷积核的优点:1.多个3×3的卷基层比一个大尺寸filter卷基层有更多的非线性,使得判决函数更加具有判决性 2.多个3×3的卷积层比一个大尺寸的filter有更少的参数;1*1卷积核的优点:在不影响输入输出维数的情况下,对输入进行线性形变,然后通过Relu进行非线性处理,增加网络的非线性表达能力。]

GoogLeNet:在2014的ImageNet分类任务上击败了VGG-Nets夺得冠军。

GoogLeNet在加深网络的同时(22层),也在网络结构上做了创新,引入Inception结构代替了单纯的卷积+激活的传统操作。

GoogLeNet网络结构中有3个LOSS单元,这样的网络设计是为了帮助网络的收敛。在中间层加入辅助计算的LOSS单元,目的是计算损失时让低层的特征也有很好的区分能力,从而让网络更好地被训练。GoogLeNet将后面的全连接层全部替换为简单的全局平均pooling,在最后参数会变的更少。

1.1基于多路径的 CNN(multi-paths based CNNs)

ResNet:2015年何恺明推出的ResNet在ISLVRC和COCO上横扫所有选手,获得冠军,是一个里程碑式的创新。

上图展示了两种形态的残差模块,左图是常规残差模块,有两个3×3卷积核卷积核组成;右图的“瓶颈残差模块”(bottleneck residual block)可以有更好的效果,它依次由1×1、3×3、1×1这三个卷积层堆积而成,这里的1×1的卷积能够起降维或升维的作用,从而令3×3的卷积可以在相对较低维度的输入上进行,以达到提高计算效率的目的。

DenseNet:CVPR 2017最佳论文DenseNet,论文中提出的DenseNet(Dense Convolutional Network)主要还是和ResNet及Inception网络做对比,思想上有借鉴,但却是全新的结构。

DenseNet 是一种具有密集连接的卷积神经网络,密集连接可以缓解梯度消失问题,加强特征传播,鼓励特征复用,极大的减少了参数量。这种dense connection相当于每一层都直接连接input和loss,因此就可以减轻梯度消失现象。

每个DenseBlock的之间层称为transition layers,由BN−>Conv(1×1)−>averagePooling(2×2)组成。

 

#学习笔记到此结束

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