Your AI powered learning assistant

Лекция 5. Глубокое обучение (DeepLearning). (Анализ данных на Python в примерах и задачах. Ч2)

Введение в распознавание рукописных цифр Исследуем концепцию распознавания рукописных цифр на классическом примере. Набор данных содержит изображения рукописных цифр, и были предприняты усилия по стандартизации всех изображений.

Состав набора данных Набор данных состоит из 60 000 обучающих изображений и 10 000 тестовых изображений. Особые усилия были приложены для того, чтобы все изображения соответствовали определенному стандартному размеру (28x28 пикселей) и формату оттенков серого со значениями интенсивности от 0 до 255.

Проблемы со сбором данных Происхождение некоторых подмножеств данных неясно из-за неоднозначного вклада студентов и сотрудников института. Изменения были необходимы для единообразия стандартов изображений различного происхождения.

Полезность в ведении блога по анализу данных "Magi Fight" модифицировали исходный набор данных для тестирования своего собственного уникального архитектурного дизайна. Этот стандартизированный набор данных служит ценным инструментом для тестирования новых идей или архитектур в блогах по анализу данных.

Преимущества стандартизации Стандартизация наборов данных позволяет исследователям или блоггерам, работающим над задачами анализа нейронных сетей, эффективно сверять свои результаты с установленными критериями.

Классические методы против современных подходов "Классические методы эффективны, потому что они обеспечивают четкое визуальное представление". Классические подходы предлагают яркое выражение, подобное тому, как математические концепции являются фундаментальными независимо от сферы применения.

Архитектура нейронной сети Архитектура нейронной сети состоит из слоев нейронов, причем каждый слой выполняет линейные комбинации и функции активации. Связи между нейронами в соседних слоях сокращаются с точки зрения вычислений, что приводит к повышению вычислительной эффективности.

Проблемы обработки изображений Работа с изображениями высокой плотности создает проблемы из-за необходимости точного перемещения пикселей. Вместо смещения по отдельным пикселям для сжатия и повышения контрастности внутри блоков пикселей используется метод, называемый "вытягиванием".

Методы оптимизации Такие методы, как модификация отсева, помогают уменьшить переобучение за счет случайной деактивации некоторых нейронов во время обучения. Это помогает предотвратить запоминание моделью всех изображений и улучшает способность к обобщению.

Сверточные нейронные сети (CNNs) "Сверточные" сети представлены в качестве альтернативного подхода, который использует операции свертки входных данных с последующим объединением операций для эффективного извлечения объектов без переобучения детекторов объектов более низкого уровня.

Извлечение признаков "Фичами", или объекты, извлеченные с помощью CNNS, представляют характеристики более высокого уровня, полученные из базовых элементов изображения, таких как края или текстуры.

Функции нормализации и активации Нормализация данных обеспечивает согласованное масштабирование по входным данным, в то время как функции активации вносят нелинейность в выходные прогнозы сети.