1.本人毕设题目是关于神经网络用于图像识别方面的,但是很没有头续~
我简单说一下,举个例子,比如说我们现在搭建一个识别苹果和橘子的网络模型:我们现在得需要两组数据,一组表示特征值,就是网络的输入(p),另一组是导师信号,告诉网络是橘子还是苹果(网络输出t):我们的样本这样子假设(就是Sampledata1.txt):p t1 0 3 12 1 4 2这两组数据是这样子解释的:我们假设通过3个特征来识别一个水果是橘子还是苹果:形状,颜色,味道,第一组形状、颜色、味道分别为:1 0 3(当然这些数都是我随便乱编的,这个可以根据实际情况自己定义),有如上特征的水果就是苹果(t为1),而形状、颜色、味道为:2 1 4的表示这是一个橘子(t为2)。
好了,我们的网络模型差不多出来了,输入层节点数为3个(形状、颜色,味道),输出层节点为一个(1为苹果2为橘子),隐藏层我们设为一层,节点数先不管,因为这是一个经验值,还有另外的一些参数值可以在matlab里设定,比如训练函数,训练次数之类,我们现在开始训练网络了,首先要初始化权值,输入第一组输入:1 0 3 ,网络会输出一个值,我们假设为4,那么根据导师信号(正确的导师信号为1,表示这是一个苹果)计算误差4-1=3,误差传给bp神经网络,神经网络根据误差调整权值,然后进入第二轮循环,那么我们再次输入一组数据:2 0 4(当仍然你可以还输入1 0 3,而且如果你一直输入苹果的特征,这样子会让网络只识别苹果而不会识别橘子了,这回明白你的问题所在了吧),同理输出一个值,再次反馈给网络,这就是神经网络训练的基本流程,当然这两组数据肯定不够了,如果数据足够多,我们会让神经网络的权值调整到一个非常理想的状态,是什么状态呢,就是网络再次输出后误差很小,而且小于我们要求的那个误差值。接下来就要进行仿真预测了t_1=sim(net,p),net就是你建立的那个网络,p是输入数据,由于网络的权值已经确定了,我们这时候就不需要知道t的值了,也就是说不需要知道他是苹果还是橘子了,而t_1就是网络预测的数据,它可能是1或者是2,也有可能是1.3,2.2之类的数(绝大部分都是这种数),那么你就看这个数十接近1还是2了,如果是1.5,我们就认为他是苹果和橘子的杂交,呵呵,开玩笑的,遇到x<=0,5、x=1.5、x>=2.5,我一般都是舍弃的,表示未知。
总之就是你需要找本资料系统的看下,鉴于我也是做图像处理的,我给你个关键的提醒,用神经网络做图像处理的话必须有好的样本空间,就是你的数据库必须是标准的。至于网络的机理,训练的方法什么的,找及个例子用matlab仿真下,看看效果,自己琢磨去吧,这里面主要是你隐含层的设置,训练函数选择及其收敛速度以及误差精度就是神经网络的真谛了,想在这么小的空间给你介绍清楚是不可能的,关键是样本,提取的图像特征必须带有相关性,这样设置的各个阈值才有效。
OK,好好学习吧,资料去matlab中文论坛上找,在不行就去baudu文库上,你又不需要都用到,何必看一本书呢!祝你顺利毕业。
2.国内有哪些模式识别的学术论文期刊,可以采用中文写的,谢谢
根据我搜集的一些网站来看,建议看看这个,要做毕业论文以及毕业设计的,推荐一个网站 /lunwenzhidao/kaitibaogao实习论文: /shixi写作指导: /lunwenzhidao。
3.如何更好的理解分析深度卷积神经网络
用局部连接而不是全连接,同时权值共享。
局部连接的概念参考局部感受域,即某个视神经元仅考虑某一个小区域的视觉输入,因此相比普通神经网络的全连接层(下一层的某一个神经元需要与前一层的所有节点连接),卷积网络的某一个卷积层的所有节点只负责前层输入的某一个区域(比如某个3*3的方块)。这样一来需要训练的权值数相比全连接而言会大大减少,进而减小对样本空间大小的需求。
权值共享的概念就是,某一隐藏层的所有神经元共用一组权值。
这两个概念对应卷积层的话,恰好就是某个固定的卷积核。卷积核在图像上滑动时每处在一个位置分别对应一个“局部连接”的神经元,同时因为“权值共享”的缘故,这些神经元的参数一致,正好对应同一个卷积核。
顺便补充下,不同卷积核对应不同的特征,比如不同方向的边(edge)就会分别对应不同的卷积核。
激活函数f(x)用ReLU的话避免了x过大梯度趋于0(比如用sigmoid)而影响训练的权值的情况(即Gradient Vanishing)。同时结果会更稀疏一些。
池化之后(例如保留邻域内最大或采纳平均以舍弃一些信息)一定程度也压制了过拟合的情况。
综述
总体来说就是重复卷积-relu 来提取特征,进行池化之后再作更深层的特征提取,实质上深层卷积网络的主要作用在于特征提取。 最后一层直接用softmax来分类(获得一个介于0~1的值表达输入属于这一类别的概率)。
4.为什么用卷积神经网络来做图像分类
卷积神经网络有以下几种应用可供研究: 1、基于卷积网络的形状识别 物体的形状是人的视觉系统分析和识别物体的基础,几何形状是物体的本质特征的表现,并具有平移、缩放和旋转不变等特点,所以在模式识别领域,对于形状的分析和识别具有十分重要的意义,而二维图像作为三维图像的特例以及组成部分,因此二维图像的识别是三维图像识别的基础。
2、基于卷积网络的人脸检测 卷积神经网络与传统的人脸检测方法不同,它是通过直接作用于输入样本,用样本来训练网络并最终实现检测任务的。它是非参数型的人脸检测方法,可以省去传统方法中建模、参数估计以及参数检验、重建模型等的一系列复杂过程。
本文针对图像中任意大小、位置、姿势、方向、肤色、面部表情和光照条件的人脸。 3、文字识别系统 在经典的模式识别中,一般是事先提取特征。
提取诸多特征后,要对这些特征进行相关性分析,找到最能代表字符的特征,去掉对分类无关和自相关的特征。然而,这些特征的提取太过依赖人的经验和主观意识,提取到的特征的不同对分类性能影响很大,甚至提取的特征的顺序也会影响最后的分类性能。
同时,图像预处理的好坏也会影响到提取的特征。
5.如何通过人工神经网络实现图像识别
神经网络实现图像识别的过程很复杂。
但是大概过程很容易理解。我也是节选一篇图像识别技术的文章,大概说一下。
图像识别技术主要是通过卷积神经网络来实现的。这种神经网络的优势在于,它利用了“同一图像中相邻像素的强关联性和强相似度”这一原理。
具体而言就是,在一张图像中的两个相邻像素,比图像中两个分开的像素更具有关联性。但是,在一个常规的神经网络中,每个像素都被连接到了单独的神经元。
这样一来,计算负担自然加重了。卷积神经网络通过削减许多不必要的连接来解决图像识别技术中的这一问题。
运用图像识别技术中的术语来说就是,卷积神经网络按照关联程度筛选不必要的连接,进而使图像识别过程在计算上更具有可操作性。卷积神经网络有意地限制了图像识别时候的连接,让一个神经元只接受来自之前图层的小分段的输入(假设是3*3或5*5像素),避免了过重的计算负担。
因此,每一个神经元只需要负责处理图像的一小部分。大大加快了速度和准确率。
卷积神经网络在实施的过程中,实际上是分为两层,一个是卷积层,一个是汇聚层,简单理解就是 卷积层将图片分散成一个一个或者3*3/5*5的小像素块,然后把这些输出值排列在图组中,用数字表示照片中各个区域的内容,数轴分别代表高度、宽度和颜色。那么,我们就得到了每一个图块的三维数值表达。
汇聚层是将这个三维(或是四维)图组的空间维度与采样函数结合起来,输出一个仅包含了图像中相对重要的部分的联合数组。这一联合数组不仅能使卷积神经网络计算负担最小化,还能有效避免过度拟合的问题。
以上大概就是使用卷积神经网络进行图像识别的过程。具体可以关注ATYUN人工智能平台的文章:揭秘图像识别技术,机器如何利用卷积神经网络“看见”这个世界。
6.利用卷积神经网络模型,怎么识别人体行为动作
CNN卷积神经网络是一种深度模型。它其实老早就已经可以成功训练并且应用了(最近可能deep learning太火了,CNNs也往这里面靠。虽然CNNs也属于多层神经网络架构,但把它置身于DL家族,还是有不少人保留自己的理解的)。
它在原始的输入中应用可训练的滤波器trainable filters和局部邻域池化操作local neighborhood pooling operations,得到一个分级的且逐渐复杂的特征表示。有实践表示,如果采用合适的规则化项来训练,它可以达到非常好的效果。CNN还让人青睐的一点就是它会对例如姿势、光照和复杂背景存在不变性。
7.如何通过人工神经网络实现图像识别
神经网络实现图像识别的过程很复杂。但是大概过程很容易理解。我也是节选一篇图像识别技术的文章,大概说一下。
图像识别技术主要是通过卷积神经网络来实现的。这种神经网络的优势在于,它利用了“同一图像中相邻像素的强关联性和强相似度”这一原理。具体而言就是,在一张图像中的两个相邻像素,比图像中两个分开的像素更具有关联性。但是,在一个常规的神经网络中,每个像素都被连接到了单独的神经元。这样一来,计算负担自然加重了。卷积神经网络通过削减许多不必要的连接来解决图像识别技术中的这一问题。运用图像识别技术中的术语来说就是,卷积神经网络按照关联程度筛选不必要的连接,进而使图像识别过程在计算上更具有可操作性。卷积神经网络有意地限制了图像识别时候的连接,让一个神经元只接受来自之前图层的小分段的输入(假设是3*3或5*5像素),避免了过重的计算负担。因此,每一个神经元只需要负责处理图像的一小部分。大大加快了速度和准确率。
卷积神经网络在实施的过程中,实际上是分为两层,一个是卷积层,一个是汇聚层,简单理解就是
卷积层将图片分散成一个一个或者3*3/5*5的小像素块,然后把这些输出值排列在图组中,用数字表示照片中各个区域的内容,数轴分别代表高度、宽度和颜色。那么,我们就得到了每一个图块的三维数值表达。汇聚层是将这个三维(或是四维)图组的空间维度与采样函数结合起来,输出一个仅包含了图像中相对重要的部分的联合数组。这一联合数组不仅能使卷积神经网络计算负担最小化,还能有效避免过度拟合的问题。
以上大概就是使用卷积神经网络进行图像识别的过程。具体可以关注ATYUN人工智能平台的文章:揭秘图像识别技术,机器如何利用卷积神经网络“看见”这个世界
8.人工神经网络的论文
神经网络的是我的毕业论文的一部分4.人工神经网络 人的思维有逻辑性和直观性两种不同的基本方式。
逻辑性的思维是指根据逻辑规则进行推理的过程;它先将信息化成概念,并用符号表示,然后,根据符号运算按串行模式进行逻辑推理。这一过程可以写成串行的指令,让计算机执行。
然而,直观性的思维是将分布式存储的信息综合起来,结果是忽然间产生想法或解决问题的办法。这种思维方式的根本之点在于以下两点:1.信息是通过神经元上的兴奋模式分布在网络上;2.信息处理是通过神经元之间同时相互作用的动态过程来完成的。
人工神经网络就是模拟人思维的第二种方式。这是一个非线性动力学系统,其特色在于信息的分布式存储和并行协同处理。
虽然单个神经元的结构极其简单,功能有限,但大量神经元构成的网络系统所能实现的行为却是极其丰富多彩的。4.1人工神经网络学习的原理 人工神经网络首先要以一定的学习准则进行学习,然后才能工作。
现以人工神经网络对手写“A”、“B”两个字母的识别为例进行说明,规定当“A”输入网络时,应该输出“1”,而当输入为“B”时,输出为“0”。 所以网络学习的准则应该是:如果网络做出错误的判决,则通过网络的学习,应使得网络减少下次犯同样错误的可能性。
首先,给网络的各连接权值赋予(0,1)区间内的随机值,将“A”所对应的图像模式输入给网络,网络将输入模式加权求和、与门限比较、再进行非线性运算,得到网络的输出。在此情况下,网络输出为“1”和“0”的概率各为50%,也就是说是完全随机的。
这时如果输出为“1”(结果正确),则使连接权值增大,以便使网络再次遇到“A”模式输入时,仍然能做出正确的判断。 如果输出为“0”(即结果错误),则把网络连接权值朝着减小综合输入加权值的方向调整,其目的在于使网络下次再遇到“A”模式输入时,减小犯同样错误的可能性。
如此操作调整,当给网络轮番输入若干个手写字母“A”、“B”后,经过网络按以上学习方法进行若干次学习后,网络判断的正确率将大大提高。这说明网络对这两个模式的学习已经获得了成功,它已将这两个模式分布地记忆在网络的各个连接权值上。
当网络再次遇到其中任何一个模式时,能够做出迅速、准确的判断和识别。一般说来,网络中所含的神经元个数越多,则它能记忆、识别的模式也就越多。
4.2人工神经网络的优缺点 人工神经网络由于模拟了大脑神经元的组织方式而具有了人脑功能的一些基本特征,为人工智能的研究开辟了新的途径,神经网络具有的优点在于:(1)并行分布性处理 因为人工神经网络中的神经元排列并不是杂乱无章的,往往是分层或以一种有规律的序列排列,信号可以同时到达一批神经元的输入端,这种结构非常适合并行计算。同时如果将每一个神经元看作是一个小的处理单元,则整个系统可以是一个分布式计算系统,这样就避免了以往的“匹配冲突”,“组合爆炸”和“无穷递归”等题,推理速度快。
(2)可学习性 一个相对很小的人工神经网络可存储大量的专家知识,并且能根据学习算法,或者利用样本指导系统来模拟现实环境(称为有教师学习),或者对输入进行自适应学习(称为无教师学习),不断地自动学习,完善知识的存储。(3)鲁棒性和容错性 由于采用大量的神经元及其相互连接,具有联想记忆与联想映射能力,可以增强专家系统的容错能力,人工神经网络中少量的神经元发生失效或错误,不会对系统整体功能带来严重的影响。
而且克服了传统专家系统中存在的“知识窄台阶”问题。(4)泛化能力 人工神经网络是一类大规模的非线形系统,这就提供了系统自组织和协同的潜力。
它能充分逼近复杂的非线形关系。当输入发生较小变化,其输出能够与原输入产生的输出保持相当小的差距。
(5)具有统一的内部知识表示形式,任何知识规则都可以通过对范例的学习存储于同一个神经网络的各连接权值中,便于知识库的组织管理,通用性强。虽然人工神经网络有很多优点,但基于其固有的内在机理,人工神经网络也不可避免的存在自己的弱点:(1)最严重的问题是没能力来解释自己的推理过程和推理依据。
(2)神经网络不能向用户提出必要的询问,而且当数据不充分的时候,神经网络就无法进行工作。(3)神经网络把一切问题的特征都变为数字,把一切推理都变为数值计算,其结果势必是丢失信息。
(4)神经网络的理论和学习算法还有待于进一步完善和提高。4.3神经网络的发展趋势及在柴油机故障诊断中的可行性 神经网络为现代复杂大系统的状态监测和故障诊断提供了全新的理论方法和技术实现手段。
神经网络专家系统是一类新的知识表达体系,与传统专家系统的高层逻辑模型不同,它是一种低层数值模型,信息处理是通过大量的简单处理元件(结点) 之间的相互作用而进行的。由于它的分布式信息保持方式,为专家系统知识的获取与表达以及推理提供了全新的方式。
它将逻辑推理与数值运算相结合,利用神经网络的学习功能、联想记忆功能、分布式并行信息处理功能,解决诊断系统中的不确定性知识表示、获取和并行推理等问题。通过对经验样本的学习,将专家。
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