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简单易懂的自动编码器

从直观上来看,自动编码器可以用于特征降维,类似主成分分析PCA,但是其相比PCA其性能更强,这是由于神经网络模型可以提取更有效的新特征。...作为无监督学习模型,自动编码器还可以用于生成与训练样本不同的新数据,这样自动编码器(变分自动编码器,VariationalAutoencoders)就是生成式模型。...本文将会讲述自动编码器的基本原理以及常用的自动编码器模型:堆栈自动编码器(StackedAutoencoder)。...自动编码器原理 自动编码器的基本结构如图1所示,包括编码和解码两个过程: ? 图1自动编码器的编码与解码 自动编码器是将输入 ? 进行编码,得到新的特征 ? ,并且希望原始的输入 ?...堆栈自动编码器 前面我们讲了自动编码器的原理,不过所展示的自动编码器只是简答的含有一层,其实可以采用更深层的架构,这就是堆栈自动编码器或者深度自动编码器,本质上就是增加中间特征层数。

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视觉进阶 | 用于图像降噪的卷积自编码器

作者|Dataman 编译|Arno 来源|Analytics Vidhya 这篇文章的目的是介绍关于利用自动编码器实现图像降噪的内容。 在神经网络世界中,对图像数据进行建模需要特殊的方法。...这个标准神经网络用于图像数据,比较简单。这解释了处理图像数据时为什么首选的是卷积自编码器。最重要的是,我将演示卷积自编码器如何减少图像噪声。这篇文章将用上Keras模块和MNIST数据。...图(D)演示了将平面2D图像先提取到一个厚的正方体(Conv1),再提取到一个长方体(Conv2)和另一个长度更长的长方体(Conv3)。此过程旨在保留数据中的空间关系。这是自动编码器的编码过程。...中间部分是一个完全连接的自动编码器,其隐藏层仅由10个神经元组成。然后就是解码过程。三个立方体将会展平,最后变成2D平面图像。图(D)的编码器和解码器是对称的。实际上,编码器和解码器不要求对称。...• MaxPooling2D(pool_size=(2,2)):在图(H)中,我们使用2×2窗口作为池的大小。因此,我们将在以下代码中使用(2,2)。 你可以在卷积自编码器中构建许多卷积层。

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    用于自动驾驶的大规模三维视觉语义地图的构建

    结果显示我们提出的投票方案的有效性,以及该流程在高效大规模3D语义地图构建方面的能力,此外还展示了使用车队收集的数据生成的一幅覆盖8000公里道路的非常大规模语义地图,展示了我们流程的大规模地图构建能力...右侧:提取的街道级信息,包括道路、人行道、交通标志/信号灯。由于生成的语义地图具有高精度和高质量,可以进一步进行矢量化,用于生成高精地图。...我们相信所提出的流程展示了纯视觉化建图系统在自动驾驶应用中的潜力,并可以扩展到提取车道标线等信息,尽管目前尚未提供完全矢量化的高精地图,图1展示了我们的方法可以基于车队创建城市规模的地图。...我们的具体贡献如下: • 一个完全自动的基于视觉的3D建图流程,能够高效地创建大规模的3D语义地图。...• 一个用于基于视觉的3D语义地图流程的基准,融合了3D激光雷达和2D图像的地面真值标签。

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    视觉进阶 | 用于图像降噪的卷积自编码器

    作者|Dataman 编译|Arno 来源|Analytics Vidhya 这篇文章的目的是介绍关于利用自动编码器实现图像降噪的内容。 在神经网络世界中,对图像数据进行建模需要特殊的方法。...这个标准神经网络用于图像数据,比较简单。这解释了处理图像数据时为什么首选的是卷积自编码器。最重要的是,我将演示卷积自编码器如何减少图像噪声。这篇文章将用上Keras模块和MNIST数据。...图(D)演示了将平面2D图像先提取到一个厚的正方体(Conv1),再提取到一个长方体(Conv2)和另一个长度更长的长方体(Conv3)。此过程旨在保留数据中的空间关系。这是自动编码器的编码过程。...中间部分是一个完全连接的自动编码器,其隐藏层仅由10个神经元组成。然后就是解码过程。三个立方体将会展平,最后变成2D平面图像。图(D)的编码器和解码器是对称的。实际上,编码器和解码器不要求对称。 ?...如何构建图像降噪卷积自编码器? 图像降噪的想法是训练一个模型,输入噪声数据,并输出它们各自清晰的数据。这是与上述模型的唯一区别。首先让我们向数据添加噪音。

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    基于可变自动编码器(VAE)的生成建模,理解可变自动编码器背后的原理

    如果你想知道选择L2而不是L1背后的原理。 什么是自动编码器? 您可能认为自动编码器将用于压缩图像,但令人惊讶的是,它在压缩领域不是很流行,因为压缩算法的性能仍然更好。...降维:通过使用输出层比输入层有更少维数的“不完全”自动编码器,自动编码器能够在更低维数的情况下非线性地表示数据,这与有限的线性变换的PCA(主成分分析)方法形成对比。...普通的自动编码器将为潜属性提供一个值,但变分自动编码器将潜属性存储为属性的概率分布,如上面的右图所示。 ?...生成对抗网络(GAN)是构建生成模型的另一种方法,由于它能够生成更清晰的图像,尽管它在训练过程中可能相当不稳定,但它已经更受欢迎。...对抗式自动编码器(AAE)是一种类似于VAE的方法,但将kl -散度损失替换为对抗式损失,并已用于某些方面,如异常检测。总之,VAE仍然值得研究,并且在某些用例中非常适用。

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    ASA:用于预训练脑核磁分割的注意力对称自动编码器开源

    论文题目 Attentive Symmetric Autoencoder for Brain MRI Segmentation 论文摘要 为磁共振成像 (MRI) 数据准确分割脑部病变、肿瘤或组织对于构建计算机辅助诊断...然而,现有方法在应用于 3D 医学图像时很少研究重建斑块的各种重要性和解剖结构的对称性。...观察到这样特征,作者在这篇文章中提出了一种基于Vision Transformer (ViT) 的新型注意力对称自动编码器 (ASA)用于 3D 大脑 MRI 分割任务,该方法包括新颖的注意力重建损失函数...,一种新的对称位置编码方法以及基于注意力对称自动编码器的用于脑 MRI 分割的自监督学习(Self-Supervised Learning, SSL)框架。...在三个脑 MRI 分割基准上优于最先进的自监督学习方法和医学图像分割模型。 论文链接 https://arxiv.org/pdf/2209.08887.pdf

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    MICCAI 2022 | ASA:用于预训练脑核磁分割的注意力对称自动编码器开源

    本文提出了提出了一种基于Vision Transformer (ViT) 的新型注意力对称自动编码器 (ASA),用于 3D 大脑 MRI 分割任务,在三个脑 MRI 分割基准上优于最先进的自监督学习方法和医学图像分割模型...十分有必要开发一种用于脑MRI的自动分割工具。而近几年基于图像块重建的自监督学习方法在训练自动编码器方面取得了巨大成功,其预训练的权重可以转移到微调图像理解的其他下游任务。...基于注意力对称自动编码器的用于脑 MRI 分割的自监督学习(Self-Supervised Learning, SSL) 框架。...计算MRI图像中的各体素点梯度 , 利用两个变量 来表示体素在球形坐标的位置: 对于每个图像块,都构建一个2D的直方图G,将直方图单位距离(bin,桶)设定为 ,接着为了计算G值,接着遍历图像块中的每一个体素...表3 消融实验结果 在表3中,‘Baseline’表示分割网络从头开始训练的结果,‘w/SSL’表示使用由3D掩码自动编码器[9](MAE)自监督方法预训练模型后的结果,‘A-SSL’表示将基于注意力的重建损失引用的自监督网络后的结果

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    Bioinformatics|MARS:基于模体的自回归模型用于逆合成预测

    作者提出了一种新的基于模体的自回归模型用于逆合成预测(a Motif-based Autoregressive model for RetroSynthesis prediction,MARS),该模型是一个基于图神经网络的端到端图生成模型...输入的分子图由图神经网络(GNN)编码,循环神经网络(RNN)依次预测图的变换操作。本文采用图变换网络(GTN)作为图神经网络编码器,使用全局注意力池化作为图的读出函数。...在图1的示例中,第一个编辑操作应用于S=O绑定,并且新的绑定类型为None,表示删除该绑定。...基于前面步骤的部分完成图,自回归模型逐步构建一个新的图结构,最终得到反应物图⁠。重要的是,要注意中间图的结构不是由模型直接生成的。...这些例子表明,模型可以学习潜在的反应规则,提供合理和准确的预测。 图3 案例分析 总结 本研究提出了基于模体的自回归模型MARS,用于逆合成预测。该模型具有预测模体的灵活性和较低的复杂度。

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    深度学习算法中的自动编码器(Autoencoders)

    在训练过程中,自动编码器通过最小化重构误差来学习有效的表示。 自动编码器的基本结构可以分为两类:全连接自动编码器和卷积自动编码器。全连接自动编码器由多个全连接层组成,适用于处理结构化数据。...卷积自动编码器则使用卷积神经网络结构,适用于处理图像数据。...这些低维表示可以用于后续的分类、聚类和可视化等任务。降维自动编码器还可以用于数据的降维,即将高维数据映射到低维空间。降维可以减少数据的维度,减少计算复杂度,并且去除冗余信息。...自动编码器可以通过学习数据的压缩表示来实现降维,同时保留数据的重要特征。数据重建自动编码器还可以用于数据的重建。通过将输入数据编码为低维表示,再解码回原始输入空间,自动编码器可以学习数据的重构过程。...总结自动编码器是一种强大的深度学习算法,可以用于特征提取、降维和数据重建等任务。它的无监督学习特性使得它适用于大量无标签数据的处理。

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    深度学习中的自动编码器:TensorFlow示例

    此外,自动编码器可用于生成生成学习模型。例如,神经网络可以用一组面部训练,然后可以产生新的面部。 Autoencoder如何工作?   自动编码器的目的是通过仅关注基本特征来产生输入的近似值。...目标是生成与原始图像一样接近的输出图像。模型必须学习在一组约束下实现其任务的方法,即具有较低维度的约束。   如今,自动编码器主要用于对图像进行去噪。想象一下有划痕的图像; 人类仍然能够识别内容。...去噪自动编码器的想法是为图像添加噪声,迫使网络学习数据背后的模式。   另一个有用的自动编码器系列是变分自动编码器。这种类型的网络可以生成新图像。...想象一下,你用一个男人的形象训练一个网络; 这样的网络可以产生新的面孔。 使用TensorFlow构建自动编码器 在本教程中,您将学习如何构建堆叠自动编码器以重建图像。   ...解码器块与编码器对称。您可以在下图中显示网络。请注意,您可以更改隐藏层和中间层的值。   构建自动编码器与任何其他深度学习模型非常相似。

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    GraphMAE: 自监督的掩码图自动编码器

    特别是,生成性SSL已经在自然语言处理和其他领域取得了成功,例如BERT和GPT的广泛采用。...尽管如此,对比学习(严重依赖于结构数据增强和复杂的训练策略)一直是图SSL的主要方法,而生成性SSL在图上的进展,特别是图自动编码器(GAEs),到目前为止还没有达到其他领域相似的潜力。...在本文中,作者确定并研究了对GAEs的发展产生负面影响的问题,包括其重建目标、训练鲁棒性和错误度量。作者提出了一个掩码图自动编码器GraphMAE,它缓解了生成性自监督图学习的这些问题。...作者建议将重点放在特征重建上而不是结构重建上,同时使用掩码策略和缩放余弦误差,这有利于GraphMAE的鲁棒性训练。作者针对三种不同的图学习任务,在21个公共数据集上进行了广泛的实验。...结果表明,GraphMAE(经过作者精心设计的简单图自动编码器) 能够持续达到优于对比性和生成性最先进基线的性能。本研究提供了对图自动编码器的理解,并展示了生成性自监督学习在图上的潜力。

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    如何构建用于垃圾分类的图像分类器

    当垃圾处理不当时,就会发生回收污染 - 比如回收带有油的披萨盒。或者当垃圾被正确处理但准备不当时 - 如回收未经冲洗的果酱罐。 污染是回收行业中的一个巨大问题,可以通过自动化垃圾分类来减轻污染。...构建图像分类器 训练一个卷积神经网络,用fastai库(建在PyTorch上)将图像分类为纸板,玻璃,金属,纸张,塑料或垃圾。使用了由Gary Thung和Mindy Yang手动收集的图像数据集。...忽略.DS_Store 2.将图像组织到不同的文件夹中 现在已经提取了数据,把图像分成训练,验证和测试图像文件夹,分成50-25-25。定义了一些帮助快速构建它的函数,可以在笔记本中查看。...5.后续步骤 如果有更多的时间,会回去减少玻璃的分类错误。还会从数据集中删除过度曝光的照片,因为这些图像只是坏数据。...这只是一个快速而肮脏的迷你项目,表明训练图像分类模型的速度非常快,但是使用fastai库创建最先进的模型的速度非常快。 这个项目的Github。

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    聊聊用于构建微服务的工具和技术

    这是一种将应用程序构建为一系列松耦合服务的架构风格。它具有许多好处,例如通过简化开发,测试和调试步骤来改进模块化并使开发人员的工作变得轻松。它在CI/CD上也有帮助。...为了构建和运行测试,我们需要像Maven,Ant等软件项目管理工具。有像Nexus和Artifactory这样的开源工具用于存储生成的文件。...为了使构建和测试自动化,我们需要使用像Jenkins或Bamboo这样的自动化工具。 代码审查:代码审查是对用任何语言编写的源代码进行的系统审查。...SmartBear的Collaborator(10人团队免费)是支持几乎所有VCS(SCM)(如Git,Subversion,Perforce和ClearCase)的软件,可用于Windows,Linux...除此之外,我们还应该重点关注代码质量的持续检查,以静态分析代码来执行自动检查,以检测错误,代码异常,这些可以通过Sonarqube和PMD等工具进行帮助检查。

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    PlasmidMaker是用于质粒构建的多功能、自动化和高通量的端到端平台

    is a versatile, automated, and high throughput end-to-end platform for plasmid construction 论文摘要 质粒广泛用于基础和应用生物学...然而,质粒的设计和构建,特别是那些携带复杂遗传信息的质粒,仍然是进行复杂生物实验中最耗时、劳动密集和限速的步骤之一。...作者构建了了名为 PlasmidMaker 的多功能、强大、自动化的端到端平台,该平台允许以高通量方式无错误地构建具有几乎任何序列的质粒。...该平台包括使用基于 Pyrococcus furiosus Argonaute (PfAgo) 的人工限制酶的最通用的 DNA 组装方法、用于质粒设计的用户友好型前端以及简化工作流程并与机器人系统集成的后端...作为概念验证,作者使用该平台从多达 11 个 DNA 片段中生成了来自 6 个不同物种的 101 个质粒,大小从 5 到 18kb 不等。PlasmidMaker可以极大地扩展合成生物学的潜力。

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    Nat Commun|增强的用于直接合成和单步逆合成的NLP的Transfermer模型

    研究表明,数据增强是一种用于图像处理的强大方法,它消除了神经网络的数据记忆效应,并提高了其预测新序列的性能。 当同时对输入数据和目标数据进行增强时,可以观察到这种效果。...在Synthia™程序中,规则自动从原子映射的反应示例中提取。然而,自动规则没有考虑到分子中其他未定义的可能的反应中心。应用这种转换可能导致分子不能像预期的那样反应。...采用Liu 等提出的划分方式,按8:1:1将其分为40000:5000:5000,分别用于训练集、验证集和测试集。作者把训练集和验证集放在一个文件夹中。...MaxFrag对于估计系统自动推断正确反应类别的能力很重要。这种策略与明确提供反应类别信息作为模型的输入是正交的。将反应类别作为先验信息添加到测试中就相当于得到了提示,减少了提出替代可行反应的机会。...结论 这项研究表明,通过初始正则数据训练模型学习相同反应的不同表征,能消除记忆的影响,提高模型的泛化性能。图像识别功能已经成功地应用于几个化学问题,包括反应预测,但仅限于输入数据。

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    基于自动编码器的赛车视角转换与分割

    本篇文章将介绍如何将赛道的图像转换为语义分割后鸟瞰图的轨迹。...如下所示,输入图像为 输出: 总结来说我们的任务是获取输入图像,即前方轨道的前置摄像头视图,并构建一个鸟瞰轨道视图,而鸟瞰轨道视图会分割不同的颜色表示赛道和路面的边界。...仅仅从输入图像中提取出关于走向的信息是相当困难的,因为未来的许多轨道信息被压缩到图像的前20个像素行中。鸟瞰摄像头能够以更清晰的格式表达关于前方赛道的信息,我们可以更容易地使用它来规划汽车的行为。...本文中利用一种叫做变分自动编码器(VAEs)的工具来帮助我们完成这项任务。简单地说,我们把图像压缩到32维的潜在空间,然后重建我们分割的鸟瞰图。本文末尾的PyTorch代码显示了完整的模型代码。...然后用编码器进行编码,然后使用全连接的层将维度降低到目标大小,最后使用解码器用一系列反卷积层重建图像。 结果如下所示: 虽然我们可以在重建中看到一些噪声,但它可以很好地捕捉到整体曲线。

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    基于自动编码器的赛车视角转换与分割

    来源:Deephub Imba本文约1800字,建议阅读5分钟本篇文章将介绍如何将赛道的图像转换为语义分割后鸟瞰图的轨迹。 本篇文章将介绍如何将赛道的图像转换为语义分割后鸟瞰图的轨迹。...如下所示,输入图像为: 输出: 总结来说我们的任务是获取输入图像,即前方轨道的前置摄像头视图,并构建一个鸟瞰轨道视图,而鸟瞰轨道视图会分割不同的颜色表示赛道和路面的边界。...仅仅从输入图像中提取出关于走向的信息是相当困难的,因为未来的许多轨道信息被压缩到图像的前20个像素行中。鸟瞰摄像头能够以更清晰的格式表达关于前方赛道的信息,我们可以更容易地使用它来规划汽车的行为。...本文中利用一种叫做变分自动编码器(VAEs)的工具来帮助我们完成这项任务。简单地说,我们把图像压缩到32维的潜在空间,然后重建我们分割的鸟瞰图。本文末尾的PyTorch代码显示了完整的模型代码。...然后用编码器进行编码,然后使用全连接的层将维度降低到目标大小,最后使用解码器用一系列反卷积层重建图像。 结果如下所示: 虽然我们可以在重建中看到一些噪声,但它可以很好地捕捉到整体曲线。

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    smolagents:一个用于构建代理的简单库

    对象管理:如何 generate_image 以 JSON 格式存储操作的输出? 通用性:代码是为了简单表达计算机可以做的任何事情而构建的。...一流支持代码代理,即以代码编写其操作的代理(而不是“用于编写代码的代理”)。为了确保安全,我们支持通过 E2B 在沙盒环境中执行。...建立代理 要构建代理,至少需要两个元素: tools:代理有权访问的列表 model:LLM 将成为您的代理人的引擎。...下面介绍了如何制作一个自定义工具来获取 Google 地图的旅行时间,并将其用于旅行计划代理: from typing import Optional from smolagents import CodeAgent...构建工具后,将其分享到 Hub 非常简单: get_travel_duration.push_to_hub("{your_username}/get-travel-duration-tool") 您可以在此空间下看到结果

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