6.2章节中,已知题目1给定的原图X和卷积输出后的图像Y,随机初始化构造一个形状为(3,3)的卷积层核,编写学习过程,得到由X生成Y的卷积核,并在每一次迭代过程,输出学习到的卷积核与真实卷积和的误差大小。
时间: 2024-05-15 13:14:29 浏览: 96
【中国房地产业协会-2024研报】2024年第三季度房地产开发企业信用状况报告.pdf
好的,这里给出一个简单的卷积核学习的实现:
首先,我们需要导入必要的库和加载原图X和卷积输出后的图像Y:
```python
import numpy as np
# 加载原图X和卷积输出后的图像Y
X = np.load('X.npy')
Y = np.load('Y.npy')
```
接着,我们随机初始化一个形状为(3,3)的卷积层核,并定义一个损失函数:
```python
# 随机初始化卷积层核
kernel = np.random.randn(3, 3)
# 定义损失函数
def loss_function(X, Y, kernel):
# 计算卷积输出
conv = np.zeros((X.shape[0]-2, X.shape[1]-2))
for i in range(conv.shape[0]):
for j in range(conv.shape[1]):
conv[i, j] = np.sum(X[i:i+3, j:j+3] * kernel)
# 计算误差
loss = np.mean((conv - Y)**2)
return loss, conv
```
然后,我们可以进行卷积核的学习:
```python
# 定义学习率和迭代次数
lr = 0.1
num_iters = 100
# 进行梯度下降更新卷积层核
for i in range(num_iters):
# 计算损失和卷积输出
loss, conv = loss_function(X, Y, kernel)
# 计算梯度
grad = np.zeros((3, 3))
for j in range(grad.shape[0]):
for k in range(grad.shape[1]):
# 计算损失函数对卷积核的导数
delta = np.mean((conv - Y) * X[j:j+conv.shape[0], k:k+conv.shape[1]])
grad[j, k] = delta
# 更新卷积层核
kernel -= lr * grad
# 输出当前迭代的损失和卷积核
print("Iteration %d, loss: %.4f" % (i+1, loss))
print(kernel)
```
在每一次迭代过程中,我们输出学习到的卷积核与真实卷积和的误差大小,以及当前的卷积核。
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