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卷积神经网络的反向传播算法

卷积神经网络(Convolutional Neural Network,简称CNN)是一种深度学习模型,主要用于图像识别和计算机视觉任务。反向传播算法(Backpropagation)是训练神经网络的一种常用方法,用于更新网络中的权重参数。

在卷积神经网络中,反向传播算法通过计算损失函数对网络中的每个权重参数的偏导数,从而确定参数的更新方向和大小。具体步骤如下:

  1. 前向传播:将输入数据通过卷积层、激活函数层、池化层等一系列操作,得到网络的输出结果。
  2. 计算损失:将网络的输出结果与真实标签进行比较,计算损失函数的值,常用的损失函数包括均方误差(MSE)和交叉熵损失(Cross-Entropy Loss)等。
  3. 反向传播:根据损失函数的值,计算网络中每个权重参数的偏导数。这里使用链式法则,从输出层开始逐层计算偏导数,直到达到输入层。
  4. 参数更新:根据计算得到的偏导数,使用梯度下降法或其他优化算法,更新网络中的权重参数。常用的优化算法包括随机梯度下降(SGD)、动量法(Momentum)、Adam等。

卷积神经网络的反向传播算法能够有效地训练网络,使其逐渐学习到输入数据的特征,并进行准确的分类或预测。它在图像识别、目标检测、人脸识别等领域具有广泛的应用。

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版权声明:博客文章都是作者辛苦整理,转载请注明出处,谢谢!...必备基础知识 卷积以及卷积运算过程 微分相关知识,包括求偏导及链式法则 1. 卷积运算前向传播 数学符号定义: 输入: ? 卷积核: ? 输出: ? 卷积运算: ? ?...定义损失函数,将损失函数定义为输出和,这样方便反向传播计算演示: ? 从X -> Y -> L过程是卷积运算前向传播过程,为了简化这个过程,这里忽略了偏置项b以及卷积之后激活函数。 2....卷积运算反向传播 计算损失函数L对输出Y梯度 ? 计算输入X梯度 ? 计算其中每一项梯度: ? 计算卷积核W梯度 ? 计算其中每一项梯度: ?

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杰佛里·辛顿:反向传播算法发明人之一 Geoffrey Hinton(杰弗里•辛顿) 杰佛里·辛顿是一位英国出生加拿大计算机学家和心理学家,在类神经网络领域贡献颇多,是反向传播算法发明人之一,也是深度学习积极推动者...不过,在辛顿众多科研成果中,反向传播是最为著名,也是目前大部分有监督学习神经网络算法基础,建立在梯度下降法之上。...通过反向传播可以让 ANN 算法推导更接近目标的结果,不过,在了解反向传播如何应用于 ANN 算法之前,需要先弄清 ANN 工作原理。...这个过程就是反向传播算法,又称 BP 算法,它将输出层误差反向逐层传播,通过计算偏导数来更新网络参数使得误差函数最小化,从而让 ANN 算法得出符合预期输出。...目前,反向传播主要应用于有监督学习下 ANN 算法

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反向传播 1、反向传播本质 (1)前向传播(Forward Propagation) 前向传播神经网络通过层级结构和参数,将输入数据逐步转换为预测结果过程,实现输入与输出之间复杂映射。...(2)反向传播(Back Propagation) 反向传播算法利用链式法则,通过从输出层向输入层逐层计算误差梯度,高效求解神经网络参数偏导数,以实现网络参数优化和损失函数最小化。...反向传播 利用链式法则: 反向传播算法基于微积分中链式法则,通过逐层计算梯度来求解神经网络中参数偏导数。...从输出层向输入层传播算法从输出层开始,根据损失函数计算输出层误差,然后将误差信息反向传播到隐藏层,逐层计算每个神经元误差梯度。...反向传播目标: 反向传播目标是计算损失函数相对于每个参数偏导数,以便使用优化算法(如梯度下降)来更新参数。 这些偏导数构成了梯度,指导了参数更新方向和幅度。

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反向传播算法 目录 关键词 损失函数 反向传播算法 BP算法伪代码 上一篇----》神经网络 》点击查看 1 关键词 反向传播算法 Backpropagation Algorithm 批量梯度下降法 batch...我们现在来讲一下反向传播算法,它是计算偏导数一种有效方法 3 反向传播算法 首先来讲一下如何使用反向传播算法来计算下式: ?...反向传播算法思路如下:给定一个样例 (x, y),我们首先进行“前向传导”运算,计算出网络中所有的激活值,包括h[W,b](x)输出值。...以上逐步反向递推求导过程就是“反向传播算法本意所在。 4 计算我们需要偏导数,计算方法如下: ? 最后,我们用矩阵-向量表示法重写以上算法。...4 BP算法伪代码 反向传播算法可表示为以下几个步骤。 1 进行前馈传导计算,利用前向传导公式,得到L2, L3, ... 直到输出层Lnl 激活值。

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OK,开始学习算法,今天准备讲解CNN(卷积神经网络)。...学习卷积神经网络之前,建议学习下深度神经网络,没学习过可以看我之前写文章,深度神经网络之前向传播算法、深度神经网络反向传播算法、深度神经网络之损失函数和激活函数、深度神经网络之正则化。...以彩色汽车样本图像为例,图中CONV即为卷积层、POLL即为池化层,FC即为DNN全连接层。要理解CNN前向传播算法,重点是输入层前向传播卷积前向传播、池化层前向传播。...10.CNN前向传播算法总结 输入:1个图片样本,CNN模型层数L和所有隐藏层类型。对于卷积层,要定义卷积大小K,卷积核子矩阵维度F,填充大小P,步幅S。...对于全连接层,定义全连接层激活函数(输出层除外)和各层神经元个数。 ? 上面就是CNN前向传播算法全过程,下篇来讨论CNN反向传播算法

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上一小节讲了神经网络代价函数,这一小节讲解一个让代价函数最小化算法反向传播算法算法目标 找到合适参数,让代价函数最小。那我们要怎么做呢? ?...前向传播 假设我们有一组训练样本(x,y),神经网络如何计算得出输出结果呢?如下图,它是从最左边输入层一层一层算到输出层,然后给出一组结果。 ? 这样运算过程,我们叫做前向传播。...前向传播含义,就是从输入层向前逐层向前运算最后得到输出。 反向传播 反向传播,直观上我们是想要算出“真实值和神经网络计算值之间差”。 ?...通过上面的计算过程,我们就知道这个算法为什么叫做反向传播算法了。 有一大堆训练样本时候,我们该怎么做? 假设有m组训练样本,反向传播算法步骤如下图: ?...我们学了那么久,这一小节是第一次真正挑战,因为在反向传播那个地方,这里跳过了很多中间过程。不明白同学,可以找一些BP网络原理资料来看看。

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