卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)圖像分類(lèi)應(yīng)用研究
本文選題:深度學(xué)習(xí) + 卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。 參考:《深圳大學(xué)》2017年碩士論文
【摘要】:隨著深度學(xué)習(xí)在計(jì)算機(jī)視覺(jué)和模式識(shí)別領(lǐng)域的快速發(fā)展,與之相關(guān)的人工智能技術(shù)取得了很大的進(jìn)步。其中,卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)作為深度學(xué)習(xí)算法中的一種,具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,適應(yīng)性強(qiáng),訓(xùn)練參數(shù)少等特點(diǎn),近年來(lái)被廣泛應(yīng)用在圖像分類(lèi)識(shí)別領(lǐng)域中。雖然這些基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的模型及其變體持續(xù)不斷的提高著圖像分類(lèi)識(shí)別的結(jié)果。但是,高性能的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)往往具有很大的計(jì)算復(fù)雜度和內(nèi)存消耗,人們很難將其投入到實(shí)時(shí)的應(yīng)用和設(shè)備中。雖然現(xiàn)在文獻(xiàn)中提出了很多用于減少網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜度和優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)模型速度的方法。但是網(wǎng)絡(luò)配置中大量的參數(shù)與網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜度及性能之間的關(guān)系并沒(méi)有被完全探究和分析出來(lái),本文的主要工作是平衡網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜度和性能兩方面的因素,配置一個(gè)合適的網(wǎng)絡(luò),使其能夠符合應(yīng)用平臺(tái)的需求。本文首先設(shè)計(jì)一個(gè)卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)作為我們的基準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò),然后找出幾個(gè)影響網(wǎng)絡(luò)計(jì)算復(fù)雜度的重要參數(shù),如卷積層的層數(shù),濾波器的大小,輸入圖像的分辨率等作為影響網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜度的控制參數(shù),網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜度可以通過(guò)不斷的減少這些控制參數(shù)來(lái)降低。本文通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn),用這些配置不同的網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練出不同的模型,并記錄下它們的性能和耗時(shí)。然后,本文建立一個(gè)數(shù)學(xué)分析式去歸納出卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)算復(fù)雜度和分類(lèi)精度之間的內(nèi)在聯(lián)系。通過(guò)獲取了有效的分析式,來(lái)執(zhí)行C-P的優(yōu)化工作,即在特定目標(biāo)精度的下使網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜度最小,或是在既定的復(fù)雜度下得到精度最大的模型。本文在兩個(gè)數(shù)據(jù)集CIFAR-10和LFW上的實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了方法的可行性,其中在人臉數(shù)據(jù)集LFW的實(shí)驗(yàn)中,通過(guò)本文的方法調(diào)整網(wǎng)絡(luò)配置,得到的最優(yōu)模型相比于基準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練出來(lái)的模型復(fù)雜度下降近了20倍,而精度只下降了2%。為了說(shuō)明所選擇的最優(yōu)模型的實(shí)用性,本文搭建了一個(gè)人臉性別識(shí)別實(shí)時(shí)系統(tǒng)并展示了模型在系統(tǒng)中的識(shí)別效果。
[Abstract]:This paper designs a convolution neural network as one of the deep learning algorithms , which has the characteristics of simple structure , strong adaptability , few training parameters and so on .
【學(xué)位授予單位】:深圳大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類(lèi)號(hào)】:TP391.41;TP183
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,本文編號(hào):1832707
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