为什么卷积神经网络具有平移不变性
简单地说,卷积 最大池化约等于平移不变性。 卷积:简单地说,图像经过平移,相应的特征图上的表达也是平移的。 下图只是一个为了说明这个问题的例子。输入图像的左下角有一个人脸,经过卷积,人脸的特征(眼睛,鼻子)也位于特征图的左下角。
假如人脸特征在图像的左上角,那么卷积后对应的特征也在特征图的左上角。
在神经网络中,卷积被定义为不同位置的特征检测器,也就意味着,无论目标出现在图像中的哪个位置,它都会检测到同样的这些特征,输出同样的响应。比如人脸被移动到了图像左下角,卷积核直到移动到左下角的位置才会检测到它的特征。 池化:比如最大池化,它返回感受野中的最大值,如果最大值被移动了,但是仍然在这个感受野中,那么池化层也仍然会输出相同的最大值。这就有点平移不变的意思了。
所以这两种操作共同提供了一些平移不变性,即使图像被平移,卷积保证仍然能检测到它的特征,池化则尽可能地保持一致的表达。
总结
卷积的平移不变性就是通过卷积 池化以后不管某一特征移动了位置,总可以检测出来输入到下一层中,又由于全连接是加权求和计算,被CNN激活的特征又可以传导到下一层中。
参考
1.https://www.cnblogs.com/Terrypython/p/11147490.html