概述
ResNet(Residual Neural Network)是一种深度学习模型,由微软亚洲研究院的何恺明等人在2015年提出,并在2016年的ImageNet大规模图像分类竞赛中取得了优异的成绩。其核心思想是引入了残差学习(Residual Learning)的概念,通过引入“残差块”来优化神经网络的学习过程。pptsupermarket
残差块
在传统的卷积神经网络中,随着网络深度的增加,梯度消失和梯度爆炸等问题逐渐显现,导致训练过程变得困难。ResNet通过引入残差块解决了这一问题。
残差块的基本结构如下:[PPT超级市场
$$ H(x) = F(x, W) + x $$😀PPT超级市场服务
其中,$F(x, W)$是卷积操作,$x$是输入特征图,$H(x)$是输出特征图。这个操作可以理解为输入特征图$x$与一个卷积操作$F(x, W)$的加权和,从而得到输出特征图$H(x)$。这种结构允许网络学习输入特征图和输出特征图之间的关系,从而更有效地进行特征提取。😀PPT超级市场服务
残差神经网络
基于残差块,何恺明等人提出了ResNet神经网络。它由多个残差块组成,每个残差块包含多个卷积层。这些卷积层通过批量标准化(Batch Normalization)和ReLU激活函数来提高网络的非线性表达能力。此外,ResNet还引入了“瓶颈残差块”(Bottleneck Residual Block),该结构将多个卷积层分为三个部分:卷积层1(Conv1),批量标准化层(Batch Normalization),和卷积层2(Conv2)。这种结构可以有效地减少参数量并提高网络的性能。
ResNet的优势
ResNet的不足
虽然ResNet具有许多优点,但也存在一些不足之处: