给出卷积神经网络卷积层的公式
时间: 2023-10-23 21:48:43 浏览: 166
卷积神经网络的卷积层公式如下:
$$z_{i,j,k}=\sum_{l=1}^{N_l}\sum_{m=1}^{F}\sum_{n=1}^{F}w_{m,n,l,k}a_{(i-1)s+m,(j-1)s+n,l}+b_k$$
其中,$z_{i,j,k}$ 表示第 $k$ 个卷积核作用于矩阵 $A$ 时得到的输出矩阵中的第 $(i,j)$ 个元素;$w_{m,n,l,k}$ 表示第 $k$ 个卷积核中位于第 $l$ 层、尺寸为 $F \times F$ 的权重矩阵中的第 $(m,n)$ 个元素;$a$ 表示输入矩阵;$b_k$ 表示偏置参数。$N_l$ 表示输入矩阵的通道数;$F$ 表示卷积核的大小;$s$ 表示卷积操作的步长。
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卷积神经网络卷积层的计算公式
卷积神经网络(CNN)是一种深度学习模型,广泛应用于图像识别、语音识别、自然语言处理等领域。卷积层是CNN的核心组成部分之一,它通过滑动一个固定大小的卷积核在输入数据上进行卷积运算,提取出特征信息。
卷积层的计算公式可以表示为:
$Y_{i,j}=\sum_{k=1}^{K}\sum_{m=1}^{M}\sum_{n=1}^{N}X_{i+m-1,j+n-1,k}W_{m,n,k}$
其中,$Y_{i,j}$表示卷积层输出特征图的第$i$行、第$j$列、第$k$个通道的值;$X_{i+m-1,j+n-1,k}$表示输入数据的第$i+m-1$行、第$j+n-1$列、第$k$个通道的值;$W_{m,n,k}$表示卷积核在第$m$行、第$n$列、第$k$个通道的权重值;$K$表示卷积核的通道数,$M\times N$表示卷积核的大小。
在进行卷积运算时,卷积核从输入数据的左上角开始滑动,按照步长(stride)的设置,每次向右或向下移动一个固定的距离,对应位置的输入数据和卷积核进行点乘操作并求和,得到输出特征图中对应位置的值。这个过程可以看做是在输入数据上进行卷积运算,因此称为卷积层。
卷积神经网络卷积层大小
卷积神经网络中的卷积层大小是根据输入矩阵的大小、卷积核的大小、填充大小和卷积核窗口滑动步长来计算的。具体计算公式如下:
输出矩阵的高度 = (输入矩阵的高度 + 2 * 填充大小 - 卷积核的高度) / 卷积核窗口滑动步长 + 1
输出矩阵的宽度 = (输入矩阵的宽度 + 2 * 填充大小 - 卷积核的宽度) / 卷积核窗口滑动步长 + 1
例如,如果输入矩阵的大小为3x3,卷积核的大小为2x2,填充大小为1,卷积核窗口滑动步长为3和2,那么经过卷积过程后得到的输出矩阵大小为2x2。[3]
因此,卷积神经网络卷积层的大小取决于输入矩阵的大小、卷积核的大小、填充大小和卷积核窗口滑动步长。
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