10 - Convolutional Networks

Date (online)
10/13
Instructor
Kolter
Slides
Video
这节课包括三部分:
  1. 卷积网络的引入。从全连接层在处理图像任务上的缺陷引入卷积,然后介绍卷积的优势,以及卷积的计算细节。
  1. 卷积在实践中常规操作:
    1. Padding。为了使得输入输出图像大小一致
    2. Strided Convolutions / Pooling。解决难以捕捉不同尺度下的视觉信息的问题
    3. Dilations。增大感受野
    4. 群组卷积。降低卷积操作的计算复杂度
  1. 卷积的微分

Convolutional operators in deep networks

The problem with fully connected networks

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全连接层的问题:
  • 参数太多
  • 没有平移不变性

How convolutions “simplify” deep networks

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卷积网络的特性:
  • 参数共享
  • 局部连接

Advantages of convolutions

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卷积网络的优势:
  • 减少参数量
  • 能捕捉到一些平移不变的特征

Convolutions in deep networks

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书上更详细一些,建议看书

Elements of practical convolutions

1. Padding

只有奇数大小的kernel 才能 通过 padding,使得输入输出图片大小相同。padding数值为kernel大小减1,kernel_size - 1 就是偶数,然后左右或者上下各padding 一半
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2. Strided Convolutions / Pooling

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Grouped Convolutions

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Dilations

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Differentiating convolutions

What is needed to differentiate convolution?

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Refresher on differentiating matrix multiplication

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Convolutions as matrix multiplication: Version 1

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The adjoint of a convolution

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Convolutions as matrix multiplication: Version 2

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卷积计算的两种方式:
为了使得计算图中的内存占用少,所以推荐第二种