畳み込み ニューラル ネットワーク わかり やすしの

Friday, 28 June 2024

以上を踏まえてim2colです。 よく知られた実装ではありますが、キーとなるところだけコードで記載します。雰囲気だけつかんでください。実装は「ゼロつく本」などでご確認ください。 まず、関数とその引数です。 # 関数の引数は # 画像データ群、フィルタの高さ、フィルタの幅、縦横のストライド、縦横のパディング def im2col ( im_org, FH, FW, S, P): 各データのサイズを規定しましょう。 N, C, H, W = im_org. shape OH = ( H + 2 * P - FH) // S + 1 OW = ( W + 2 * P - FW) // S + 1 画像データはパディングしておきます。 画像データフィルタを適用させます。 まず、im2colの戻り値を定義しておきます。 im_col = np. zeros (( N, C, FH, FW, OH, OW)) フィルタの各要素(FH、FWの二次元データ)に適用させる画像データを、 ストライドずつづらしながら取得(OH、OWの二次元データ)し、im_colに格納します。 # (y, x)は(FH, FW)のフィルタの各要素。 for y in range ( FH): y_max = y + S * OH for x in range ( FW): x_max = x + S * OW im_col [:, :, y, x, :, :] = img_org [:, :, y: y_max: S, x: x_max: S] for文の一番内側では、以下の黄色部分を取得していることになります。 あとは、目的の形に変形しておしまいです。 # (N, C, FH, FW, OH, OW) →軸入替→ (N, OH, OW, C, FH, FW) # →形式変換→ (N*OH*CH, C*FH*FW) im_col = im_col. transpose ( 0, 4, 5, 1, 2, 3) im_col = im_col. reshape ( N * out_h * out_w, - 1) return im_col あとは、フィルタを行列変換し、掛け合わせて、結果の行列を多次元配列に戻します。 要はこういうことです(雑! 一番分かりやすい畳み込みニューラルネットワークの解説｜kawashimaken｜note. )。 im2col本当に難しかったんです、私には…。忘れる前にまとめられてよかったです。 機械学習において、python, numpyの理解は大事やな、と痛感しております。 Why not register and get more from Qiita?

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一番分かりやすい畳み込みニューラルネットワークの解説｜Kawashimaken｜Note

ディープラーニングについて調べていると、 画像認識に使われる手法として畳み込みニューラルネットワークの解説 が見つかりますが、 「図も数式もわかりにくくて頭の中が真っ白。どんな仕組みか、数式なしで知りたい!」 という方のために、本記事では、画像認識において最もホットな 「畳み込みニューラルネットワーク」について、数式なしで丁寧に解説 していきます。 初心者でも理解できるよう、画像分析に至るまでの手順も解説していますので、ぜひ最後まで読んで、畳み込みニューラルネットワークの概要を掴んでください。 畳み込みニューラルネットワーク(CNN)とは?何に使えるの?

[Ai入門] ディープラーニングの仕組み ～その3：Cnnの仕組み～ | Sios Tech. Lab

こんにちは、たくやです。 今回は69歳のグーグル研究員、ジェフ・ヒントンが40年の歳月をかけて熟考して発表した新技術、 カプセルネットワーク をご紹介します。 今回も例によってわかりにくい数式や専門用語をできるだけ使わずに感覚的に解説していきます。 元論文 「Dynamic Routing Between Capsules」 この、カプセルネットワークは今、これまで機械学習で不動の地位を築いていたニューラルネットワークの技術を超える新技術なのではないかと期待されています。 彼の出した2つの論文によると、 カプセルネットワークの精度は従来のニューラルネットワークの最高時の精度 に、 誤答率は従来のニューラルネットワークの最低時の半分にまで減少 したといいます。 従来のニューラルネットワークとの違い では、何が従来のニューラルネットワークと違うのでしょうか? 一言でいうと、従来のニューラルネットワークが 全体をその大きさ で見ていたのに対して、カプセルネットワークが 特徴ごとに"ベクトル" で見ているという点です。 もう少し詳しく説明します。 例えば顔を認識する際に、従来のニューラルネットワークであるCNN(Convolution Newral Network) はそれが目なのか、鼻なのか、口なのかにしか着目していませんでした。(画像左) *CNNが何かを知らない方はこちらの記事の"CNNのおさらい"をご覧ください。 不気味なロボットから考えるCNNの仕組みのおさらいとAIによる画像認識の攻防戦 しかし、今回のカプセルネットワークはそれらの特徴がどのような関係で配置されているのかまで認識します。(画像右) 出典: Kendrick「Capsule Networks Explained」 より つまり、カプセルネットワークは個々の特徴を独立的に捉え、それぞれがどのような関係にあるのかということにまで着目します。カプセルネットワークの名前の由来がここにあります。ひとつひとつのカプセルに詰まったニューロンが個々の特徴に着目し、それぞれの関係に着目するのです。 これによって何が起こるのでしょうか? ニューラルネットワークの応用例とは？ニューラルネットワークの活用方法まとめ│AI研究所. 出典: Medium 「Understanding Hinton's Capsule Networks. Part I: Intuition. 」 より 例えばこの写真、私たち人間の目には実物の自由の女神像を見たことがなくても、全て自由の女神像に見えます。 しかし、私たちは、何千枚と自由の女神の写真を見てきたわけではないですよね?私たちは、十数枚の写真を見ただけで、それが自由の女神像だと認識することができます。 それと同じことが機械学習でも可能になるのです。 機械学習を行うには5つのプロセスがありました。 データの収集 データの前処理 モデルの構築 実際に人工知能に学習させる モデルの改善 機械学習で最も大変なのは、実のところ、1と2のプロセスでした。しかし、今回のカプセルネットワークが実際に実用に耐えうるものだとされれば、1と2の手間がかなり省けるために、機械学習の可能性が一気に広がります。 カプセルネットワークの仕組み なぜそのようなことができるのでしょうか?

ニューラルネットワークの応用例とは？ニューラルネットワークの活用方法まとめ│Ai研究所

Instagramビジネス養成講座 2021/8/5 スマートフォン・PC・IT情報 AI・機械学習・ニューラルネットワークといった言葉を目にする機会が多くなりましたが、実際にこれらがどのようなものなのかを理解するのは難しいもの。そこで、臨床心理士でありながらプログラム開発も行うYulia Gavrilova氏が、画像・動画認識で広く使われている畳み込みニューラルネットワーク(CNN)の仕組みについて、わかりやすく解説しています。 続きを読む… Source: GIGAZINE

エンジニア こんにちは! 今井( @ima_maru) です。 人工知能(AI)について学ぼうとした時、 「ニューラルネットワーク」 という言葉に出会うかと思います。 ニューラルネットワークは様々なバリエーションがあって、混乱してしまうこともあるかと思うので、この記事ではわかりやすく説明していきます! [AI入門] ディープラーニングの仕組み ～その3：CNNの仕組み～ | SIOS Tech. Lab. 好きなところから読む ニューラルネットワークとは? ニューラルネットワーク とは、脳の神経細胞(ニューロン)とそのつながりを数式的なモデルで表現したものです。 ニューロンとは? ニューロンとは何かというと、以下のような神経細胞のことをいいます。 生物学的なニューロンについて詳しく知りたい方は、以下の記事を参考にしてみてください。 ニューロンとは () 神経細胞 – Wikipedia ニューラルネットワークの基本となるのは、この 「ニューロン」の数理モデルである「人工ニューロン」 です。 人工ニューロンの代表例として、 「パーセプトロン」 というモデルがあります。 次は、パーセプトロンの説明に移りましょう。 パーセプトロンとは?人工ニューロンとの違いは? パーセプトロンは、 もっとも一般的な人工ニューロンのモデル です。 人工ニューロンと混同されがちですので、 「パーセプトロンは人工ニューロンの一つのモデルである」 という関係性を抑えておきましょう。 パーセプトロンの構造は以下のようになっています。 重要な点は、以下の3点です。 各入力\(x\)がある 各入力\(x\)にはそれぞれ特有の重み\(w\)がある 出力\(y\)は「各入力\(x\)の重みづけ和を活性化関数に通した値」である じつはこの入力と出力の関係が、脳の神経細胞と似たような作用を表しています。 詳しくは「」で解説するので、今は入力があって出力が計算されるんだなって感じでイメージしといてください。 ニューラルネットワークとは?