论文笔记1:Visualizing and Understanding Convolution Networks

"第一篇提出可解性研究的论文,开山之作"

Posted by neo on February 10, 2019

【论文笔记 1】CNN经典入门Visualizing and Understanding Convolution Networks

1. 综述

背景:神经网络现在表现的越来越好,但是没办法知道为啥好。导致没法进行有效改进。

  • 现状由于各种能力的提升(GPU), NN越来越好, 正则化策略越来越好(dropout)
  • 但是训练模型还通过试错法,所以要开发理论研究

两种方法进行研究

  1. 分解每一中间层层,每一个分类器的作用利用 deconvnet(反卷积)
  2. ablation study(拆分研究), occluding portions(遮挡部分)

2.网络描述

基本使用alexnet没变化,只是对softmax分类器进行了修改,什么relu啊,pooling基本没变,还改了步长

3.反卷积的说明

deconvnet在前面的论文中,其实是一种半监督方法,通过每一次的输入map和输出map的反卷积的比对来进行学习和调整参数。这里不用于学习,只用于可视化。

具体方法利用unpool,fillter.T, Rectification 来实现

  1. 先进行输入,比如从output那参数进来,然后进行unpool,放大到邻居

    pool的时候利用switch记住最大值的位置location,然后到下一步,反卷积时其他位置直接为0

  2. 然后利用relu进行修正

  3. 然后filter的转置进行恢复,

4.卷积网可视化

4.1 特征可视化

  • 一组特定的输入特征(通过重构获得),将刺激神经网络产生一个固定的输出特征。
  • 每一层都有其层次化特点

4.2 特征不变性

通过平移,旋转和缩放来判断鲁棒性

  • 越往高层走,平移和尺度的变化对最终结果影响越小
  • 但是旋转对结果影响很大。

5.遮挡的敏感度

这里遮挡块是可以滑动的,对图片中的某一部分作遮挡处理,然后向卷积神经网络输入遮挡过的图片,查看网络将其分为正确类的可能性

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