卷积神经网络（二） ——LetNet-5、AlexNet、VGG-16、残差网络 （原创内容，转载请注明来源，谢谢） 一、概述 本文主要介绍几种卷积网络模型，学习它们的结构、组成、特点等。...四、VGG-16 ? VGG-16是一个非常对称的网络，它的每一层都是成倍的增加或减少，有固定的卷积模型和池化模型。...2、残差块 残差网络是由若干残差块组成，这里先介绍残差块（residual block）。 ? 如上图所示，现在考虑第l、l+1、l+2层。...3、残差网络 残差网络则是由若干残差块组成，每次都是跳跃1层，抵达下一层，即跳跃都是隔一层的跳跃。 ?...5、普通网络与残差网络 综上，普通网络隔层跳跃，则可以形成残差网络。 ? 六、1*1卷积 1、简介 1*1卷积，即卷积的滤波器是1*1的。
经典卷积网络--ResNet残差网络 1、ResNet残差网络 2、tf.keras实现残差结构 3、tensorflow2.0实现ResNet18(使用CIFAR10数据集) 借鉴点：层间残差跳连，...1、ResNet残差网络 ResNet 即深度残差网络，由何恺明及其团队提出，是深度学习领域又一具有开创性的工作，通过对残差结构的运用，ResNet 使得训练数百层的网络成为了可能，从而具有非常强大的表征能力...，其网络结构如图所示。...ResNet 的核心是残差结构，如下图所示。在残差结构中，ResNet 不再让下一层直接拟合我们想得到的底层映射，而是令其对一种残差映射进行拟合。...对这种新的残差映射进行优化时ÿ
slim中给出了resnet、vgg卷积网络的快速实现方法，定义的位置为:D:\anaconda\envs\tensorflow\Lib\site-packages\tensorflow\contrib...\slim\python\slim\nets，构建残差网络主要使用的模块为resnet_utils.py、resnet_v1.py、resnet_v2.py。...output_stride: 如果没有，那么输出将在标称网络步长处计算。如果output_stride不为None，则指定请求的输入与输出空间分辨率之比。...reuse: 是否应该重用网络及其变量。为了能够重用“范围”，必须给出。scope: 可选variable_scope。...end_points:从网络组件到相应激活的字典。
研究发现，原来 如果继续加大网络的层数，梯度消失这货就会又跑出来作祟了。原来那些对应措施已经不够用了，是时候开始鸟枪换炮了。 于是 ResNet (残差) 网络 在2015年便应运而生： ?...残差模块 残差网络是由下面这种 残差模块 垒叠而成： ? 残差模块 又分为 常规残差模块[左图] 和 瓶颈残差模块 (bottleneck residual block)[右图]： ?...瓶颈残差模块 中的1×1卷积能够起到升降维的作用，从而令3×3卷积可以在较低维度的输入上进行。在非常深的网络中，该设计可大幅减少计算量。...残差网络 由于 残差模块 的引入，有效缓解了梯度消失的影响，使得网络模型层数可以大大增加。 下图为 ResNet-34网络 与 VGG-19网络 的深度对比： ?...下图为 ResNet-152网络 与 VGG-19网络 的深度对比。深度差距就更夸张了： ? 随着层数的加深，模型的表达能力自然跟着水涨船高： ?
Contents 1 前言 2 ResNet 网络要解决的是什么问题 3 Residual Block的设计 4 ResNet 网络架构 5 残差网络特点 6 参考资料 前言 残差网络 ResNet 是在...残差块（Residual Block）结构、两种不同残差路径的残差块结构以及残差网络架构如下图1所示： 图1：残差网络 ResNet 提出了两种 mapping（映射）：一种是 identity mapping...ResNet 网络架构 ResNet 简单网络的基准主要受到 VGG 网络的哲学启发。...网络以全局平均池化层和具有softmax的1000维全连接层结束。下图（中间）的加权层总数为34。 ImageNet的网络架构例子。左：作为参考的VGG-19模型40。...残差网络特点 1， 残差网络在模型表征方面并不存在直接的优势，ResNets并不能更好的表征某一方面的特征，但是ResNets允许逐层深入地表征更多的模型； 2，残差网络使得前馈式/反向传播算法非常顺利进行
深度残差收缩网络是深度残差网络的一种的改进版本，其实是深度残差网络、注意力机制和软阈值函数的集成。...1.为什么要提出深度残差收缩网络呢？ 首先，在对样本进行分类的时候，样本中不可避免地会有一些噪声，就像高斯噪声、粉色噪声、拉普拉斯噪声等。...2.png 4.深度注意力机制下的软阈值化 深度残差收缩网络借鉴了上述SENet的子网络结构，以实现深度注意力机制下的软阈值化。...最后，堆叠一定数量的基本模块以及卷积层、批标准化、激活函数、全局均值池化以及全连接输出层等，就得到了完整的深度残差收缩网络。...2.png 5.深度残差收缩网络或许有更广泛的通用性 深度残差收缩网络事实上是一种通用的特征学习方法。这是因为很多特征学习的任务中，样本中或多或少都会包含一些噪声，以及不相关的信息。
因此我们在训练深层网络时，训练方法肯定存在的一定的缺陷。 正是上面的这个有趣的假设，何凯明博士发明了残差网络ResNet来解决退化问题！让我们来一探究竟！...ResNet网络结构 ResNet中最重要的是残差学习单元： 对于一个堆积层结构（几层堆积而成）当输入为x时其学习到的特征记为H(x)，现在我们希望其可以学习到残差F(x)=H(x)-x，这样其实原始的学习特征是...当残差为0时，此时堆积层仅仅做了恒等映射，至少网络性能不会下降，实际上残差不会为0，这也会使得堆积层在输入特征基础上学习到新的特征，从而拥有更好的性能。...首先定义两个残差结构，第一个是输入和输出形状一样的残差结构，一个是输入和输出形状不一样的残差结构。...，对于x的输入，我们先进行一次卷积和池化操作，然后接入四个残差块，最后接两层全联接层得到网络的输出。
因此我们在训练深层网络时，训练方法肯定存在的一定的缺陷。 正是上面的这个有趣的假设，何凯明博士发明了残差网络ResNet来解决退化问题！让我们来一探究竟！...2、ResNet网络结构 ResNet中最重要的是残差学习单元： ?...当残差为0时，此时堆积层仅仅做了恒等映射，至少网络性能不会下降，实际上残差不会为0，这也会使得堆积层在输入特征基础上学习到新的特征，从而拥有更好的性能。一个残差单元的公式如下： ?...首先定义两个残差结构，第一个是输入和输出形状一样的残差结构，一个是输入和输出形状不一样的残差结构。...，对于x的输入，我们先进行一次卷积和池化操作，然后接入四个残差块，最后接两层全联接层得到网络的输出。
由之前的研究，会有人疑问是否往往更深层次的神经网络具有更佳的表现？这种问题现在还无法进行完美的解答。 但在尝试进行更深层次的神经网络时，网络性能不一定会得到显著的提升，反而训练和测试的性能有时会下降。...因此我们希望更多层数的神经网络至少不差于低层次的神经网络结构。 ? 如上图所示，我们新创建的30layers的网络结构在性能上最起码不要差于22层的googlenet。...因此short cut的建立可以保障即便训练效果再差，也会优于22层的网络结构。 注意这里的short cut不是每一层都加，而是每隔数层之后再加。 ?...对比一下各个网络层的结构 ? 上图中，VGG结构的空白部分代表了在ResNet中可替换的short cut层。...其实是否退化是由网络结构的训练过程决定的。 可以说，若果以后硬件性能变得更强，则ResNet与VGG可能会变成深度学习发展的中间产物，但可以确定的是暂时两者的使用还是很广的。
笔者也有过这样的疑问，下功夫研究了一番后，发现这货的残差结构确实简单好使，解决了深度学习历程中的一个重大难题（若这个问题没解决，可能深度学习就“不能那么深”了），而且还能很方便地集成到各种其它网络架构中...带了个'family'，意义很明确，即本文接下来要介绍的这批网络模型和 ResNet 都是一个家族的，它们都对原生的残差网络进行了改造，目的是为了更好地解决不同类型的任务。...这就成了一个优化问题，既然网络加深了，那么至少也得不差于浅层网络吧，不然多尴尬呀，于是ResNet 拿出了它的大招——残差学习，构造一个表现至少与对应的浅层模型相当的深层模型来进行学习，具体说来，是这样...可能会单调递增，影响网络的表征能力，因此我们希望残差出来后的结果分布均匀。...OK，明白了，那试着把（3）中残差里最后的 BN+ReLU 移到恒等映射和残差加和之后像（2）一样呢？
20层结构是很多网络结构性能提升的分水岭，在20层之前，模型性能提升较容易。但在20层之后，继续添加层数对性能的提升不是很明显。...而VGG的运算量较大、AlexNet虽然计算量较小，但性能不佳。 那么在具体代码中，卷积层是如何实现的？ 如图我们想构建一个如下图所示得神经网络 ?
深度残差收缩网络是深度残差学习的一种改进，发表在IEEE Transactions on Industrial Informatics上，面向的是数据包含噪声的情况。...简单地讲，深度残差收缩网络就是，将软阈值化作为可训练的模块，嵌入到ResNet之中。 （1）回顾一下深度残差网络的结构 在下图中，(a)-(c)分别是三种残差模块，(d)是深度残差网络的整体示意图。...（2）深度残差收缩网络的网络结构 在该论文中，提出了两种深度残差收缩网络(Deep Residual Shrinkage Networks，简称DRSN)。...2.png 可以看出，深度残差收缩网络的整体结构，和传统的深度残差网络，没有区别。其区别在于残差模块的不同。...前两篇的内容： 深度残差收缩网络：（一）背景知识 https://www.cnblogs.com/yc-9527/p/11598844.html 深度残差收缩网络：（二）整体思路 https://www.cnblogs.com
深度残差收缩网络（Deep Residual Shrinkage Network）是深度残差学习（Deep Residual Network, ResNet）的一种改进，发表在IEEE Transactions...翻译：本文提出了新的深度学习方法，即深度残差收缩网络，来提高深度学习算法从强噪声信号中学习特征的能力，并且取得较高的故障诊断准确率。...解释：不仅明确了所提出的方法（深度残差收缩网络），而且指出了面向的信号类型（强噪声信号）。...翻译：软阈值化作为非线性层，嵌入到深度神经网络之中，以消除不重要的特征。 解释：深度残差收缩网络是ResNet的改进。这里解释了深度残差收缩网络与ResNet的第一点不同之处——引入了软阈值化。...---- 总结：深度残差收缩网络=ResNet+软阈值化+自动设置阈值。
实验部分将所提出的两种深度残差收缩网络，即“通道之间共享阈值的深度残差收缩网络(Deep Residual Shrinkage Networks with Channel-shared Thresholds...，简称DRSN-CS)”，和“逐通道不同阈值的深度残差收缩网络(Deep Residual Shrinkage Networks with Channel-wise Thresholds，简称DRSN-CW...)”，与传统的卷积神经网络(Convolutional Neural Networks, ConvNet)和深度残差网络(Deep Residual Networks, ResNet)进行了对比。...前四篇的内容： 深度残差收缩网络：（一）背景知识 https://www.cnblogs.com/yc-9527/p/11598844.html 深度残差收缩网络：（二）整体思路 https://www.cnblogs.com.../yc-9527/p/11601322.html 深度残差收缩网络：（三）网络结构 https://www.cnblogs.com/yc-9527/p/11603320.html 深度残差收缩网络：（四
一：残差网络(Resnet) 最初的CNN网络LeNet与AlexNet卷积层都比较少，VGG通过小的卷积核实现了网络深度的增加取得了显著效果，但是当层数过度增加的时候就发现训练错误与测试错误都在增加...网络与34层的残差网络作为对比，而最左边的VGG-19网络作为参考，整个的网络结构显示如下： 模型建立好的之后，作者在不同的数据集上进行了训练与测试，均观察到残差网络的效果要明显优于34层...plain网络，而且发现基于残差结构的网络层数越深效果越好，而34层plain网络跟18层的plain网络相比有明显的褪化现象出现。...对比训练的结果如下： 在残差网络没有出来之前，很少有网络的层数会超过100层，但是残差网络可以达到上千层，毫无疑问何凯明团队也凭借残差网络模型在2015年的ImageNet图像分类比赛中获得了冠军...，当时使用152层的残差网络。
地址：https://arxiv.org/pdf/2006.05749.pdf
回顾 前面我们讨论的神经网络的层数都不会很大，但是对于一些深层的神经网络来说，训练它将会变得非常困难。...深度残差神经网络 为了解决上述问题，大佬们提出了深度残差神经网络，对比普通的平原神经网络 (Plain Net)： 残差模块 上图中的 WeightLayer 可以是卷积层也可以是线性层...可以看出，平原网络的输出为 H(x)，而残差网络由于在输出前将其与输入相加使得最终输出为 H(x)=F(x)+x。...实现（MNIST 数据集） 残差模块的实现 class ResidualBlock(torch.nn.Module): def __init__(self,channels):...,transform=transform) test_loader = DataLoader(test_dataset,shuffle=False,batch_size=batch_size) # 残差模块
一：残差网络(Resnet) 最初的CNN网络LeNet与AlexNet卷积层都比较少，VGG通过小的卷积核实现了网络深度的增加取得了显著效果，但是当层数过度增加的时候就发现训练错误与测试错误都在增加，...34层的残差网络作为对比，而最左边的VGG-19网络作为参考，整个的网络结构显示如下： --- 图太大啦！！！...模型建立好的之后，作者在不同的数据集上进行了训练与测试，均观察到残差网络的效果要明显优于34层plain网络，而且发现基于残差结构的网络层数越深效果越好，而34层plain网络跟18层的plain网络相比有明显的褪化现象出现...对比训练的结果如下： 在残差网络没有出来之前，很少有网络的层数会超过100层，但是残差网络可以达到上千层，毫无疑问何凯明团队也凭借残差网络模型在2015年的ImageNet图像分类比赛中获得了冠军，当时使用...152层的残差网络。
作为一种新颖的深度学习算法，深度残差收缩网络实际上是深度残差网络的升级版本，能够在一定程度上提高深度学习方法在含噪数据上的特征学习效果。...首先，简单地回顾一下深度残差网络，深度残差网络的基本模块如图所示。相较于一般的卷积神经网络，深度残差网络引入了跨层的恒等映射，来减小模型训练的难度，提高准确率。...timg.jpg 然后，相较于深度残差网络，深度残差收缩网络引入了一个小型的子网络，用这个子网络学习得到一组阈值，对特征图的各个通道进行软阈值化。这个过程其实是一个可训练的特征选择过程。...timg.jpg 深度残差收缩网络其实是一种通用的方法，不仅可以用于含噪数据，也可以用于不含噪声的情况。这是因为，深度残差收缩网络中的阈值是根据样本情况自适应确定的。...最后，堆叠一定数量的基本模块，就得到了完整的网络结构。 timg.jpg 利用深度残差收缩网络进行MNIST数据集的分类，可以看到，效果还是不错的。下面是深度残差收缩网络的程序： #!
1、基础理论 深度残差收缩网络是建立在三个部分的基础之上的，包括残差网络、注意力机制和软阈值化。...20210402230413630.png 其功能特色包括： 1）由于软阈值化是信号降噪算法的常用步骤，所以深度残差收缩网络比较适合强噪、高冗余数据。...3）当数据噪声很弱、没有噪声时，深度残差收缩网络可能也是适用的。其前提是阈值可以被训练成非常接近于0的值，从而软阈值化就相当于不存在了。...所以深度残差收缩网络的注意力模块是经过专门设计的，与一般的SENet是存在明显区别的。 该方法的文献来源： M. Zhao, S. Zhong, X. Fu, B. Tang, M....另一方面，残差收缩网络的核心代码，则是来源于知乎上最前线创作的一篇文章《用于故障诊断的残差收缩网络》（https://zhuanlan.zhihu.com/p/337346575）。
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