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CNN为什么可以应用在CV、NLP、SPEECH乃至ALPHA GO中?

王曜文
2023-03-14
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以上几个不相关问题的相关性在于,都存在局部与整体的关系,由低层次的特征经过组合,组成高层次的特征,并且得到不同特征之间的空间相关性。如下图:低层次的直线/曲线等特征,组合成为不同的形状,最后得到汽车的表示。

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CNN抓住此共性的手段主要有四个:局部连接/权值共享/池化操作/多层次结构。 局部连接使网络可以提取数据的局部特征;权值共享大大降低了网络的训练难度,一个Filter只提取一个特征,在整个图片(或者语音/文本) 中进行卷积;池化操作与多层次结构一起,实现了数据的降维,将低层次的局部特征组合成为较高层次的特征,从而对整个图片进行表示。如下图:

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上图中,如果每一个点的处理使用相同的Filter,则为全卷积,如果使用不同的Filter,则为Local-Conv。

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