[科普中国]-卷积参数

卷积参数指的是在深度学习中传递层里面的卷积层函数所拥有的参数，包括激活，传递等作用。

卷积神经网络的特点1、Deep Learning强大的地方就是可以利用网络中间某一层的输出当做是数据的另一种表达，从而可以将其认为是经过网络学习到的特征。基于该特征，可以进行进一步的相似度比较等。

2、Deep Learning算法能够有效的关键其实是大规模的数据，这一点原因在于每个DL都有众多的参数，少量数据无法将参数训练充分。（当数据量少的时候是不适合使用多层网络的，因为一不同意将参数训练充分，二容易产生过拟合）。

卷积过程1. 输入图像通过和三个可训练的滤波器和可加偏置进行卷积，滤波过程如图1，卷积后在C1层产生三个特征映射图

2. 然后特征映射图中每组的4个像素再进行求和，加权值，加偏置，通过一个Sigmoid函数得到三个S2层的特征映射图。

3. 这些映射图再进过滤波得到C3层。

4. 这个层级结构再和S2一样产生S4。

5. 最终，这些像素值被光栅化，并连接成一个向量输入到传统的神经网络，得到输出。

训练过程神经网络用于模式识别的主流是有指导学习网络，无指导学习网络更多的是用于聚类分析。对于有指导的模式识别，由于任一样本的类别是已知的，样本在空间的分布不再是依据其自然分布倾向来划分，而是要根据同类样本在空间的分布及不同类样本之间的分离程度找一种适当的空间划分方法，或者找到一个分类边界，使得不同类样本分别位于不同的区域内。这就需要一个长时间且复杂的学习过程，不断调整用以划分样本空间的分类边界的位置，使尽可能少的样本被划分到非同类区域中。

卷积网络在本质上是一种输入到输出的映射，它能够学习大量的输入与输出之间的映射关系，而不需要任何输入和输出之间的精确的数学表达式，只要用已知的模式对卷积网络加以训练，网络就具有输入输出对之间的映射能力。卷积网络执行的是有导师训练，所以其样本集是由形如：（输入向量，理想输出向量）的向量对构成的。所有这些向量对，都应该是来源于网络即将模拟的系统的实际“运行”结果。它们可以是从实际运行系统中采集来的。在开始训练前，所有的权都应该用一些不同的小随机数进行初始化。“小随机数”用来保证网络不会因权值过大而进入饱和状态，从而导致训练失败；“不同”用来保证网络可以正常地学习。实际上，如果用相同的数去初始化权矩阵，则网络无能力学习。

本词条内容贡献者为:

李晓林 - 教授 - 西南大学