深度学习通过多层神经网络自动提取图像特征,其核心原理可概括为以下步骤:

  1. 卷积层
    使用滤波器(kernel)扫描图像,提取局部特征(如边缘、纹理)

    卷积神经网络结构
  2. 激活函数
    通过ReLU、Sigmoid等函数引入非线性,增强模型表达能力
    📌 关键点:非线性激活是深度学习突破传统方法的核心

  3. 池化层
    降维操作(如Max Pooling)保留重要特征并减少计算量

    特征图示例
  4. 全连接层
    将提取的特征映射到分类结果,最终输出识别结果
    📈 效果:通过大量数据训练,模型可自动学习复杂模式

技术延伸

  • 损失函数:交叉熵(Cross-Entropy)用于衡量预测与真实标签的差异
    损失函数曲线
  • 优化算法:反向传播(Backpropagation)配合梯度下降(Gradient Descent)持续调整参数
  • 应用场景:人脸识别、医学影像分析、自动驾驶等
    实际应用案例

如需深入了解卷积神经网络的实现细节,可访问:
卷积神经网络教程