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OpenCNN: 用C++构建的开源卷积神经网络框架

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简介:
简介:OpenCNN是一款基于C++开发的开源卷积神经网络框架,旨在为深度学习研究者和开发者提供灵活、高效的模型训练与推理工具。 我正在尝试移植并添加更多文档到OpenCNN项目。这可能会破坏某些现有功能;但是预计在三周内可以稳定下来。 OpenCNN是一个使用C++11从头开始实现的卷积神经网络框架,特点如下: - 特征清晰易懂。 - 实施简单,适合学习CNN的基础知识。 - 易于扩展:定义明确的接口便于添加新的层类型。 - 很少依赖第三方库,仅取决于标准库和googletest单元测试工具。 项目经过全面测试,使用autodiff(前向模式)验证了所有正向/反向传播过程的准确性。整个框架是纯C++实现,在CPU上运行且不需要GPU的支持。 在MNIST数据集上的表现:5000次迭代后准确率达到95.21%,批处理大小为16。 支持的层类型包括: - 卷积 - 批量归一化 - ReLU及泄漏ReLU激活函数 - 最大池化 - 全连接层 - Dropout(辍学) - Softmax和交叉熵损失(即负对数损失) 项目在Linux (Ubuntu)上构建。

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客服
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  • OpenCNN: C++
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    简介:OpenCNN是一款基于C++开发的开源卷积神经网络框架,旨在为深度学习研究者和开发者提供灵活、高效的模型训练与推理工具。 我正在尝试移植并添加更多文档到OpenCNN项目。这可能会破坏某些现有功能;但是预计在三周内可以稳定下来。 OpenCNN是一个使用C++11从头开始实现的卷积神经网络框架,特点如下: - 特征清晰易懂。 - 实施简单,适合学习CNN的基础知识。 - 易于扩展:定义明确的接口便于添加新的层类型。 - 很少依赖第三方库,仅取决于标准库和googletest单元测试工具。 项目经过全面测试,使用autodiff(前向模式)验证了所有正向/反向传播过程的准确性。整个框架是纯C++实现,在CPU上运行且不需要GPU的支持。 在MNIST数据集上的表现:5000次迭代后准确率达到95.21%,批处理大小为16。 支持的层类型包括: - 卷积 - 批量归一化 - ReLU及泄漏ReLU激活函数 - 最大池化 - 全连接层 - Dropout(辍学) - Softmax和交叉熵损失(即负对数损失) 项目在Linux (Ubuntu)上构建。
  • 简介
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  • 从零(CNN)之旅
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    本课程带领初学者从零开始探索和构建卷积神经网络(CNN),详细介绍其原理与实践应用。 本段落主要通过代码实例详细介绍了卷积神经网络(CNN)架构中的卷积层、池化层和全连接层,希望对您的学习有所帮助。 卷积神经网络的基础内容可以参考相关资料。通常情况下,一个典型的卷积神经网络包括以下三个部分:卷积层、池化层以及全连接层。下面将分别介绍这三个组成部分的具体细节: 2.1 卷积层 在讨论卷积神经网络中的“卷积”时,需要注意到它与信号处理领域中所说的“卷积”的区别。后者通常涉及镜像相乘和求和的操作过程;而在CNN的上下文中,“卷积操作”则直接进行元素对应位置上的乘法运算之后再求和,无需执行任何翻转或对称变换。 如上图所示(此处应有相关示意图),最左侧为输入数据,中间部分表示用于计算的“卷积核”,而右侧则是经过上述步骤后得出的结果。具体来说,在给定一个3x3大小的卷积核的情况下,可以观察到绿色和红色标记框内的操作过程: - 绿色方框中的例子展示了如何将卷积核与输入数据进行逐点相乘,并求其总和来获得输出值; - 类似地,对于图中用红圈标出的位置也可以通过相同的方法计算得到相应的结果。 以上便是关于CNN架构核心组件之一——“卷积层”的简要说明。
  • 原理详解
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    本教程深入浅出地解析了卷积神经网络(CNN)的基本概念与设计原则,涵盖了其核心架构及其在图像识别领域的应用价值。 卷积神经网络(Convolutional Neural Network, CNN)是一种专门用于处理具有网格结构的数据的深度学习模型,如图像数据。CNN通过模仿生物视觉皮层的工作方式来识别视觉模式,并且在计算机视觉领域取得了巨大成功。 ### 1. 卷积层 **功能**: 卷积层的主要作用是从输入中提取特征图(feature maps)。这些特征图代表了从原始输入图像中学习到的不同级别的抽象表示,例如边缘、角点和更复杂的形状等。卷积操作通过滑动窗口的方式在每个位置上计算局部区域的加权和。 **参数**: 卷积层包含一组可训练的权重(也称为过滤器或核),这些权重用于执行上述提到的卷积操作,并且还有一个偏置项,它为每个特征图提供一个固定的数值以增加灵活性。通过学习得到合适的权重值,网络可以自动识别出有效的特征。 ### 2. 池化层 池化(Pooling)是一种下采样技术,在保持主要信息的同时减少数据量。最常用的类型是最大池化和平均池化。它能帮助降低过拟合的风险,并且通过缩小输入图像的尺寸,使得后续处理更快捷、更有效。 ### 3. 全连接层 全连接(Fully Connected)层用于将从卷积及池化操作中获取的信息进行分类任务所需的最终决策过程。通常位于网络结构末端,它会把所有特征图拉平成一个向量,并将其传递给输出层以预测类别标签。 ### 应用实例:识别手写数字 假设我们有一个简单的CNN模型用于MNIST数据集(包含60,000个训练样本和10,000个测试样本,每张图片大小为28×28像素)的手写数字分类问题。该网络结构如下: - 输入层:接收一个形状为(28x28)的灰度图像。 - 卷积层:使用5x5卷积核和16个特征图进行操作,步长设为1且没有填充(padding),输出大小变为(24x24)。 - 池化层:采用最大池化方法,窗口尺寸设置为2×2,并以相同大小的步幅滑动。这将图像缩小到一半大小即(12x12)。 - 再次进行卷积操作和池化处理(具体参数根据需求调整)。 - 全连接层:接收到从上一阶段得到的结果,将其展开成一个向量,并通过两个全连接隐藏层映射至最终输出节点。这里假设每个数字类别对应10个可能的选项。 在训练过程中,该模型会学习到如何识别不同手写风格下的基本形状和线条组合方式来区分不同的阿拉伯数字(从0到9)。经过足够多的数据迭代后,它能够准确地预测给定图像属于哪个具体的数字类。
  • :使Python从零、LSTM及常规
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    本书详细介绍如何利用Python编程语言从头开始搭建卷积神经网络(CNN)、长短时记忆网络(LSTM)和传统人工神经网络,适合对深度学习感兴趣的读者。 神经网络:用Python语言从零开始实现的卷积神经网络、LSTM神经网络和其他类型的神经网络。
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  • EEG_convolutional_neural_net:基于Python和Keras发...
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    EEG_convolutional_neural_net项目利用Python与Keras框架构建并优化了用于处理EEG数据的卷积神经网络模型,旨在提升脑电波信号分析精度。 这个存储库包含一个用于解码EEG数据的卷积神经网络(CNN)。该网络的目标是根据用户观看6种不同类别图像(人体、人脸、动物体、动物脸、无生命的自然物体以及人造物体)时收集的数据,来识别这些图像的具体类别。测试中向参与者展示了72张不同的图片,并通过他们的EEG数据来推断他们正在查看的图像是属于哪一类。 该卷积神经网络基于从公共空间模式过滤器库创建的模型进行构建和优化。为了在本地计算机上运行并开发、测试这个项目,您需要遵循下面提供的说明获得项目的副本。使用前,请确保满足以下先决条件:首先,在您的计算机上安装Python 3.5.0或更新版本,并且已经配置好pip工具;其次,还需安装numpy(1.14.0版)和Keras库。