论文推荐【1】 基于深度卷积网络的ImageNet分类

论文推荐【1】 基于深度卷积网络的ImageNet分类

这篇论述主要讲述了大名鼎鼎的AlexNet,AlexNet是卷积神经网络架构的起源(尽管可能会有人认为,1998年Yann LeCun发表的论文才是真正的开创性出版物)。这篇名为“基于深度卷积网络ImageNet分类(https://papers.nips.cc/paper/4824-imagenet-classification-with-deep-convolutional-neural-networks.pdf?spm=a2c4e.11153959.blogcont552464.16.2a1e53d0ousmlV&file=4824-imagenet-classification-with-deep-convolutional-neural-networks.pdf)”的论文总共被引用6,184次,被公认为是该领域最具影响力的论文之一。在2012年的ImageNet大规模视觉识别挑战赛中,Alex Krizhevsky等人创建的“大而深的卷积神经网络”取得了大赛冠军——将分类误差从26%降至15%,这是一个惊人的改进,几乎让所有的计算机视觉社区为之震撼。从那时起,卷积神经网络被广泛传播,成了一个家喻户晓的名字。

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该论文讨论了AlexNet架构的网络结构。与现代架构相比,AlexNet使用了相对简单的网络结构:由5个卷积层、最大池化层、drop-out层和3个全连接层组成。他们设计的网络可用于对1000个类别进行分类。
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Abstract

下面是简介的中文翻译:
我们训练了一个庞大的深层卷积神经网络,将ImageNet LSVRC-2010比赛中的120万张高分辨率图像分为1000个不同的类别。在测试数据上,我们取得了37.5%和17.0%的前1和前5的错误率,这比以前的先进水平要好得多。具有6000万个参数和650,000个神经元的神经网络由五个卷积层组成,其中一些随后是最大池化层,三个全连接层以及最后的1000个softmax输出。为了加快训练速度,我们使用非饱和神经元和能高效进行卷积运算的GPU实现。为了减少全连接层中的过拟合,我们采用了最近开发的称为“dropout”的正则化方法,该方法证明是非常有效的。我们还在ILSVRC-2012比赛中使用了这种模式的一个变种,取得了15.3%的前五名测试失误率,而第二名的成绩是26.2%。

文章的主要贡献

The specific contributions of this paper are as follows: we trained one of the largest convolutional neural networks to date on the subsets of ImageNet used in the ILSVRC-2010 and ILSVRC-2012 competitions [2] and achieved by far the best results ever reported on these datasets. We wrote a highly-optimized GPU implementation of 2D convolution and all the other operations inherent in training convolutional neural networks, which we make available publicly1. Our network contains a number of new and unusual features which improve its performance and reduce its training time, which are detailed in Section 3. The size of our network made overfitting a significant problem, even with 1.2 million labeled training examples, so we used several effective techniques for preventing overfitting, which are described in Section 4. Our final network contains five convolutional and three fully-connected layers, and this depth seems to be important: we found that removing any convolutional layer (each of which contains no more than 1% of the model’s parameters) resulted in inferior performance.

我们在ILSVRC-2010和ILSVRC-2012比赛中使用的ImageNet子集上训练了迄今为止最大的卷积神经网络之一[2],并在这些数据集上取得了迄今为止最好的结果。我们编写了一个高度优化的2D卷积的GPU实现以及其他训练卷积神经网络的固有操作,并将其公开。我们的网络包含许多新的和不同寻常的功能,这些功能可以提高网络的性能并缩短训练时间,详情请参阅第3节。我们的网络规模较大,即使有120万个带标签的训练样本,仍然存在过拟合的问题,所以我们采用了几个有效的技巧来阻止过拟合,在第4节中有详细的描述。我们最终的网络包含五个卷积层和三个全连接层,并且这个深度似乎很重要:我们发现去除任何卷积层(每个卷积层只包含不超过整个模型参数的1%的参数)都会使网络的性能变差。
最后,网络的规模主要受限于目前GPU上可用的内存量以及我们可接受的训练时间。我们的网络需要在两块GTX 580 3GB GPU上花费五到六天的时间来训练。我们所有的实验都表明,通过等待更快的GPU和更大的数据集出现,我们的结果可以进一步完善。

文章翻译参考: https://blog.csdn.net/hongbin_xu/article/details/80271291

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转载自blog.csdn.net/python_LC_nohtyp/article/details/104980031
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