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        深度時(shí)空推理網(wǎng)絡(luò)中的相變現(xiàn)象及其抗噪性能研究

        2014-07-03 11:35:41張子楠丁玉隆
        電腦知識(shí)與技術(shù) 2014年4期
        關(guān)鍵詞:深度學(xué)習(xí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

        張子楠 丁玉隆

        摘要:在人工智能領(lǐng)域中有很多問題存在著相變現(xiàn)象,而相變現(xiàn)象與問題本身結(jié)構(gòu)有很大關(guān)系。通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)深度時(shí)空推理網(wǎng)絡(luò)在處理帶有高斯噪聲的數(shù)據(jù)時(shí),網(wǎng)絡(luò)的識(shí)別率會(huì)隨著噪聲的程度增加發(fā)生相變現(xiàn)象,即從90%以上突然驟減為0。對(duì)這種深度學(xué)習(xí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)本身進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)當(dāng)參數(shù)值在一定范圍時(shí),這種深度學(xué)習(xí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的識(shí)別率會(huì)發(fā)生相變現(xiàn)象,分析原因,提出一種方法來提高深度時(shí)空推理網(wǎng)絡(luò)的抗噪性能,并提出有待解決的問題。

        關(guān)鍵詞:DeSTIN網(wǎng)絡(luò);深度學(xué)習(xí);相變;神經(jīng)網(wǎng)絡(luò);高斯噪聲

        中圖分類號(hào):TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-3044(2014)04-0829-07

        1 介紹

        近年來,隨著深度學(xué)習(xí)在圖像識(shí)別、語音識(shí)別和文本識(shí)別等領(lǐng)域表現(xiàn)出很好的實(shí)驗(yàn)效果,深度學(xué)習(xí)在人工智能領(lǐng)域有了巨大的發(fā)展。但是,深度學(xué)習(xí)在動(dòng)態(tài)人體行為識(shí)別領(lǐng)域的能力還有待加強(qiáng)。如何處理時(shí)空?qǐng)D像信息成為了深度學(xué)習(xí)領(lǐng)域一個(gè)新的發(fā)展方向。2009年,一種新的深度學(xué)習(xí)系統(tǒng)——DeSTIN被提出[1-2]。

        相變現(xiàn)象是物質(zhì)本身的狀態(tài)轉(zhuǎn)化的物理現(xiàn)象,例如,水有氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)三種形態(tài),三種狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)化過程,即為相變現(xiàn)象,它反映了物質(zhì)兩邊和質(zhì)變的本質(zhì)。在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域之中,相變現(xiàn)象也是普遍存在的。例如,在合取范式的可滿足性問題(SAT問題)中的相變現(xiàn)象[3-4],存在一個(gè)臨界點(diǎn)使得SAT問題發(fā)生可解到無解的轉(zhuǎn)變。在不同的問題中,相變現(xiàn)象的刻畫方式和呈現(xiàn)出的結(jié)果也是不盡相同。2002年,Huepe C等人在研究布爾網(wǎng)絡(luò)中處理噪聲對(duì)于網(wǎng)絡(luò)性能的影響,并提出以下結(jié)論:在權(quán)值固定的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和根據(jù)概率密度函數(shù)進(jìn)行權(quán)值調(diào)節(jié)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的相變點(diǎn)是不同的[5]。2012年,Peixoto T P等人根據(jù)布爾網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化函數(shù),并作為基因調(diào)控的概念模型,抗噪聲的選擇壓力的魯棒性對(duì)布爾網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)化的影響[6]。

        2 DeSTIN

        DeSTIN是一種新的深度學(xué)習(xí)系統(tǒng),該系統(tǒng)融合了無監(jiān)督學(xué)習(xí)和貝葉斯推理。DeSTIN系統(tǒng)的架構(gòu)是一種層次結(jié)構(gòu),每一層由具有相同結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)組成。DeSTIN網(wǎng)絡(luò)的輸入是采用圖像像素的觀察值。在隱含層中,每一層的節(jié)點(diǎn)都包含著一定數(shù)量的聚類中心,DeSTIN網(wǎng)絡(luò)在聚類的過程中DeSTIN網(wǎng)絡(luò)采用winner take all的方法來更新聚類中心。這樣通過每層的聚類傳遞,從而形成這樣的一個(gè)結(jié)構(gòu),每個(gè)節(jié)點(diǎn)輸出在其所在層的信念值,整個(gè)DeSTIN網(wǎng)絡(luò)會(huì)從這些信念值中提取出數(shù)據(jù)本身所包含的某種特征或模式[7-8]。

        DeSTIN網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)如圖1所示,網(wǎng)絡(luò)每層都被分為若干個(gè)4*4的像素區(qū)域,第N-1層的一個(gè)4*4的像素區(qū)域連接著第N層的一個(gè)節(jié)點(diǎn),第N層的四個(gè)節(jié)點(diǎn)再組成一個(gè)4*4的像素區(qū)域連接著第N+1層的一個(gè)節(jié)點(diǎn),DeSTIN網(wǎng)絡(luò)通過這樣一種連接方式進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸。

        圖1 DeSTIN網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖

        DeSTIN網(wǎng)絡(luò)中的每一層中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都是一個(gè)聚類區(qū)域,每個(gè)節(jié)點(diǎn)都包含一定數(shù)量的聚類中心,計(jì)算輸入數(shù)據(jù)與每個(gè)聚類中心的馬氏距離,進(jìn)而可以找到馬氏距離最小的那個(gè)聚類中心,該聚類中心會(huì)被作為優(yōu)勝聚類中心(winning centroid)。而每一個(gè)聚類區(qū)域的聚類中心數(shù)目是根據(jù)實(shí)際情況隨機(jī)變動(dòng)的。該聚類中心更新的規(guī)則按照公式(1)進(jìn)行。

        3 不同噪聲程度下DeSTIN網(wǎng)絡(luò)中的相變現(xiàn)象

        3.1 DeSTIN網(wǎng)絡(luò)的在線聚類算法

        在DeSTIN網(wǎng)絡(luò)的每層中都有若干個(gè)4*4的聚類區(qū)域,在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)初始化時(shí),給定每個(gè)聚類區(qū)域中存在聚類中心的數(shù)目,在每層聚類之前,網(wǎng)絡(luò)會(huì)初始化指定每個(gè)聚類中心的位置,然后根據(jù)觀察值的分布,按照公式(2)調(diào)整聚類中心的位置。

        公式(1)中的[x]即為最后確定時(shí),聚類中心的位置,[o]為圖像的觀察值,[α]為調(diào)整聚類中心更新速度的學(xué)習(xí)率。在聚類的過程中, DeSTIN網(wǎng)絡(luò)采用了winner take all的工作原理,即在計(jì)算觀察值到當(dāng)前聚類中心的距離時(shí),只找與聚類中心距離最短的像素,根據(jù)這個(gè)距離最短的像素的位置,進(jìn)行聚類中心的調(diào)整。

        但是,初始化的類聚中心并不是都會(huì)很理想,有時(shí)會(huì)產(chǎn)生一些空閑的類聚中心。為了解決這些問題,DeSTIN網(wǎng)絡(luò)采用空閑聚類的方法和偽逆熵值計(jì)算的方法。

        解決空閑聚類的策略是,設(shè)定一個(gè)參數(shù)[ψx],根據(jù)公式(3)來調(diào)整空閑聚類中心的位置。

        隨著聚類中心的狀態(tài)轉(zhuǎn)移,若空閑聚類中心沒有得到調(diào)整,那么參數(shù)[ψx]的值就會(huì)逐漸增大,而空閑聚類中心聚類某個(gè)像素的距離就會(huì)縮短,直到某個(gè)像素距離空閑聚類中心的距離比到達(dá)其他聚類中心短時(shí),則空閑聚類中心的位置就會(huì)發(fā)生更新,那么該問題也就解決了。

        在更新聚類中心的過程中,要保證所有的像素都能夠全部合理的分配到每個(gè)聚類中心周圍。用偽逆熵的方法來保證每一層像素都得到合理的聚類。那么,偽逆熵的計(jì)算公式如下:

        其中,[vi]表示該像素屬于第[i]個(gè)聚類中心的概率,[D]表示該聚類區(qū)域內(nèi)所有聚類中心數(shù)值的一個(gè)向量。當(dāng)所有像素都得到聚類時(shí),[?(v)]的值為0,;否則[?(v)]的值不為0,而逐漸趨近于1。

        當(dāng)完成該層聚類操作時(shí),利用公式(5)計(jì)算出該層聚類中心的一組概率分布值,作為下一層的輸入。

        其中,[d-1s]表示的是該層的某個(gè)聚類區(qū)域中所有像素到第s個(gè)聚類中心的距離之和,[s∈Sd-1s]則表示聚類區(qū)域中所有像素到每個(gè)聚類中心的距離之和。通過公式(5),可以很清楚的發(fā)現(xiàn)有些聚類中心的概率值比較大,就相當(dāng)于傳統(tǒng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中的連接權(quán)值,也就代表這些聚類中心周圍的像素才是整個(gè)圖像上面的焦點(diǎn)信息。

        3.2 DeSTIN網(wǎng)絡(luò)中的相變現(xiàn)象

        當(dāng)處理添加噪聲的數(shù)據(jù)時(shí),DeSTIN網(wǎng)絡(luò)的聚類中心已經(jīng)固定,更新算法已經(jīng)關(guān)閉。帶有噪聲的圖像根據(jù)訓(xùn)練時(shí)已經(jīng)確定的聚類中心的值,來計(jì)算圖像上每個(gè)像素(包括噪聲點(diǎn))到聚類中心的距離。

        本文中采用高斯噪聲來分析對(duì)DeSTIN網(wǎng)絡(luò)的影響,圖像中的噪聲點(diǎn)的灰度值必然滿足高斯分布。利用公式(5)可以分析得到,當(dāng)網(wǎng)絡(luò)底層得到圖像的觀察值輸入到第一個(gè)隱層時(shí),通過計(jì)算的[d-1s]必然會(huì)出現(xiàn)不同幅度的變化,這是由于噪聲點(diǎn)存在的原因。但是,噪聲點(diǎn)是隨機(jī)分布在圖像的任意位置,所以目前還不能確定該聚類區(qū)域內(nèi)的像素到一個(gè)聚類中心的距離之和是增大或者減小。隨著每個(gè)聚類區(qū)域的[d-1s]的變動(dòng)幅度增大,可以肯定的是噪聲已經(jīng)影響了網(wǎng)絡(luò)對(duì)圖像的識(shí)別能力。

        定義[p(o|s)]為不添加噪聲點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)隱層中,一個(gè)聚類區(qū)域中的某個(gè)聚類中心的信念值,[p'(o|s)]為添加噪聲點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)隱層中,一個(gè)聚類區(qū)域中的某個(gè)聚類中心的信念值,那么[c=p'(o|s)-p(o|s)]。[k]為兩種不同情況下,取聚類區(qū)域中所有像素到聚類中心距離之和,然后用含有噪聲點(diǎn)的聚類中心的信念值和原圖像的同一聚類中心信念值做差的絕對(duì)值求和,那么我們得到公式(6):

        從公式(6)中,可以分析得到噪聲點(diǎn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)聚類的影響大小。實(shí)際上,隨著[k]的逐漸增大,網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)聚類區(qū)域的聚類中心已經(jīng)不能夠代表整個(gè)區(qū)域內(nèi)的所有像素,那么這就意味著網(wǎng)絡(luò)的聚類功能已經(jīng)失效,從而網(wǎng)絡(luò)也無法對(duì)圖像進(jìn)行識(shí)別。通過反復(fù)的實(shí)驗(yàn)研究表明,在[k]值不是很大的情況下,DeSTIN網(wǎng)絡(luò)還是能夠?qū)D像進(jìn)行識(shí)別的,但是在[k]值增大到一定程度時(shí),網(wǎng)絡(luò)的識(shí)別率會(huì)發(fā)生驟減,即相變現(xiàn)象。

        [k]值的變化表明噪聲對(duì)網(wǎng)絡(luò)聚類影響的大小,那么網(wǎng)絡(luò)在發(fā)生相變現(xiàn)象時(shí),說明[k]值的波動(dòng)已經(jīng)超出了網(wǎng)絡(luò)對(duì)噪聲的承受范圍。因此,可以假設(shè)對(duì)于不同的圖像信息,只要它們的[k]值變化超過了某一閾值,它們都會(huì)發(fā)生相變現(xiàn)象。

        4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析

        通過實(shí)驗(yàn)觀察高斯噪聲對(duì)DeSTIN網(wǎng)絡(luò)的影響,在改變?cè)肼暢潭葧r(shí),發(fā)現(xiàn)對(duì)于不同的圖像信息,高斯噪聲標(biāo)準(zhǔn)差某個(gè)區(qū)間時(shí),DeSTIN網(wǎng)絡(luò)的識(shí)別率會(huì)呈驟減趨勢(shì),直到識(shí)別率為0,即在這一區(qū)域DeSTIN網(wǎng)絡(luò)發(fā)生了相變現(xiàn)象。

        4.1實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及結(jié)果

        本文中的實(shí)驗(yàn)主要考察高斯噪聲對(duì)網(wǎng)絡(luò)的影響程度。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采用的是LIRIS 人體行為的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)集[9]。實(shí)驗(yàn)所采用的DeSTIN網(wǎng)絡(luò)共有8層,其中隱含層數(shù)目為7層,每層的聚類中心數(shù)目分別為4;8;16;32;32;12;4;1。該文所使用的SVM分類器則是采用RBF核函數(shù)。

        主要實(shí)驗(yàn)步驟有如下幾步:

        1)利用Kinect采集的深度圖像作為DeSTIN網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練樣本,使DeSTIN網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練;

        2)在已經(jīng)選好的測(cè)試樣本中添加不同程度的噪聲;

        3)DeSTIN網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練結(jié)束后,關(guān)閉其更新聚類中心節(jié)點(diǎn)的算法,用已經(jīng)添加好噪聲的測(cè)試圖片輸入DeSTIN網(wǎng)絡(luò),進(jìn)行測(cè)試并輸出結(jié)果。

        4.2實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

        如圖2所示,當(dāng)高斯噪聲的均值為0時(shí),DeSTIN網(wǎng)絡(luò)在[σ≤0.05](高斯噪聲的標(biāo)準(zhǔn)差)之前,網(wǎng)絡(luò)對(duì)視頻的識(shí)別準(zhǔn)確率高達(dá)99%,而在[0.09≥σ>0.05]的區(qū)間內(nèi),DeSTIN網(wǎng)絡(luò)的識(shí)別準(zhǔn)確率開始出現(xiàn)下降趨勢(shì)。在[0.1≥σ>0.09]的區(qū)間內(nèi),網(wǎng)絡(luò)的識(shí)別準(zhǔn)確率突然驟降為0,說明在該區(qū)間內(nèi)DeSTIN網(wǎng)絡(luò)發(fā)生了相變現(xiàn)象,圖2-1為實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練時(shí)的原始圖像,圖2-2的圖像是DeSTIN網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生相變現(xiàn)象時(shí)的圖像信息。

        為了驗(yàn)證DeSTIN網(wǎng)絡(luò)中存在的相變現(xiàn)象不是偶然現(xiàn)象,如圖4所示,又選擇了不同的場(chǎng)景圖像做同樣的測(cè)試。其中圖4-1所得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是在圖3-1中的圖像數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上添加噪聲,并通過網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練得到的,網(wǎng)絡(luò)相變發(fā)生時(shí),圖像的噪聲程度如圖3-2所示,圖4-2、圖4-3和圖4-4所得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果分別采用圖3-3,4、圖3-5,6和圖3-7,8所示的圖像信息得到的。對(duì)比不同圖像信息的數(shù)據(jù)后,實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),每類圖像都出現(xiàn)了相變現(xiàn)象,這表明在有噪聲影響的情況下,DeSTIN網(wǎng)絡(luò)必然會(huì)存在相變現(xiàn)象的。但是,不同圖像出現(xiàn)的相變現(xiàn)象的區(qū)域不同,這是由于不同圖像得到的觀察值也不相同,那么它們聚類中心的位置也不盡相同,所以噪聲對(duì)于不同圖像的影響肯定不相同,即相變區(qū)域也不盡相同。

        圖4 在不同噪聲強(qiáng)度下,不同圖像的相變現(xiàn)象

        通過分析得出,這是由于添加了高斯噪聲造成噪聲點(diǎn)與聚類中心的距離變的很大,在測(cè)試階段,每層的聚類中心已經(jīng)固定,不再更新,根據(jù)添加高斯噪聲的圖像信息最終的聚類結(jié)果分析,每個(gè)區(qū)域的聚類中心的belief值都會(huì)出現(xiàn)或大或小的波動(dòng),從而使得整個(gè)網(wǎng)絡(luò)不能很好的對(duì)圖像進(jìn)行有效地特征提取,而訓(xùn)練時(shí)所確定的聚類中心并不能對(duì)測(cè)試時(shí)出現(xiàn)的噪聲點(diǎn)進(jìn)行排除,所以隨著噪聲的增加,最后導(dǎo)致整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的聚類過程基本處于失效狀態(tài)。通過觀察圖3的4個(gè)測(cè)試結(jié)果不難發(fā)現(xiàn),每個(gè)實(shí)驗(yàn)圖像都會(huì)產(chǎn)生相變現(xiàn)象,這是由于[k]值的變化造成的,如圖5所示,圖中顯示了這些組實(shí)驗(yàn)在相變區(qū)域的[k]值變化,網(wǎng)絡(luò)發(fā)生相變時(shí),[k]值都在(3,4)的區(qū)間內(nèi),也就是說對(duì)圖像添加高斯噪聲,如果聚類中心的信念值的變化總和超過3時(shí),DeSTIN網(wǎng)絡(luò)會(huì)發(fā)生相變現(xiàn)象。通過反復(fù)實(shí)驗(yàn)印證了之前的假設(shè)是成立的,也證明了在噪聲影響下,網(wǎng)絡(luò)發(fā)生相變現(xiàn)象和[k]值的變化有密切相關(guān)的聯(lián)系。

        5 優(yōu)化DeSTIN網(wǎng)絡(luò)的抗噪性能

        在添加噪聲的情況下,DeSTIN網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生的相變現(xiàn)象和[k]值的范圍是有很大關(guān)系的,那么要想提高DeSTIN網(wǎng)絡(luò)的抗噪能力,避免噪聲引起的網(wǎng)絡(luò)的相變現(xiàn)象,就要減小網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)聚類中心信念值的波動(dòng)。

        由公式(6)可得,[k]值是網(wǎng)絡(luò)對(duì)于添加噪聲的數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類時(shí),一層中所有聚類中心的信念值的變化絕對(duì)值總和,當(dāng)然,對(duì)每個(gè)聚類中心的信念值都會(huì)出現(xiàn)變化,或減小或增大,同時(shí),它們的變化幅度是不一樣的,也是或大或小,這是添加在該區(qū)域內(nèi)的噪聲點(diǎn)的灰度值和和原圖像在該區(qū)域內(nèi)的像素的灰度值的差異大小所決定的,添加在原始圖像中的噪聲點(diǎn)是隨機(jī)分布的,若在某一聚類區(qū)域中所分配的噪聲點(diǎn)的灰度值和原始圖像在該區(qū)域中像素的灰度值很接近時(shí),噪聲對(duì)該聚類區(qū)域的影響就會(huì)很小,相應(yīng)的,該聚類區(qū)域中的聚類中心的信念值的變化幅度就會(huì)很小,否則,該聚類區(qū)域中的聚類中心的信念值的變化幅度會(huì)很大。

        要提高網(wǎng)絡(luò)的抗噪性能,就要減少圖像灰度產(chǎn)生的這種尖銳變化,使得所有聚類中心的信念值的變動(dòng)趨勢(shì)減緩。由于每個(gè)聚類中心的信念值變化的幅度不相同,由公式(6)可知每個(gè)聚類中心的變化程度。在DeSTIN網(wǎng)絡(luò)每層聚類結(jié)束后,取出差值比較大的幾個(gè)聚類中心的信念值做算數(shù)平均運(yùn)算,用得到的算數(shù)平均數(shù)取代它們?cè)瓉淼男拍钪?。在不同的聚類區(qū)域內(nèi),聚類中心的信念值變化幅度不同,所以不能把不同聚類區(qū)域的聚類中心的信念值放在一起來計(jì)算它們的平均值,這樣會(huì)導(dǎo)致不同聚類區(qū)域內(nèi)的聚類中心產(chǎn)生更大的變化。首先,應(yīng)該把得到的變化較大的幾個(gè)聚類中心做分類,查看它們有沒有同屬一聚類區(qū)域內(nèi)的,如果有兩個(gè)或者兩個(gè)以上的聚類中心同屬一個(gè)聚類區(qū)域,那么就把它們幾個(gè)的信念值做算術(shù)平均運(yùn)算,否則,用該聚類中心的信念值和它所屬聚類區(qū)域內(nèi)變化最小的聚類中心的信念值做算術(shù)平均運(yùn)算。

        具體算法如下:

        輸入:DeSTIN網(wǎng)絡(luò)每層的聚類中心的信念值。

        輸出:對(duì)聚類中心的信念值加權(quán)平均后得到一組新的信念值。

        Begin

        計(jì)算每個(gè)聚類中心的[c]值;

        將每個(gè)聚類中心的[c]值按照它們所屬的聚類區(qū)域進(jìn)行編號(hào);

        對(duì)每個(gè)聚類中心的[c]值進(jìn)行降序排序,取出對(duì)應(yīng)該層聚類區(qū)域數(shù)目的前若干個(gè)[k]值;

        if(是否有兩個(gè)或者兩個(gè)以上的聚類中心屬于同一聚類區(qū)域)

        采用這種降低[k]值的方法可以有效的提高DeSTIN網(wǎng)絡(luò)的抗噪性能。現(xiàn)在將上述的5組實(shí)驗(yàn),用這種方法進(jìn)行改進(jìn),其測(cè)試性能如圖6所示,圖中虛線代表優(yōu)化之前,網(wǎng)絡(luò)的準(zhǔn)確率,實(shí)線代表優(yōu)化后,網(wǎng)絡(luò)的準(zhǔn)確率。圖中5組實(shí)驗(yàn)隨著噪聲程度的增強(qiáng),網(wǎng)絡(luò)的識(shí)別準(zhǔn)確率始終沒有出現(xiàn)相變現(xiàn)象,而且在相變點(diǎn)時(shí),網(wǎng)絡(luò)的性能還沒有出現(xiàn)較大的波動(dòng),隨著噪聲程度的增強(qiáng),網(wǎng)絡(luò)的識(shí)別率也是平緩下降。理論上分析,使用這種方法能夠很有效的提高網(wǎng)絡(luò)的抗噪性能,并且能夠避免網(wǎng)絡(luò)發(fā)生的相變現(xiàn)象,從而體現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)本身對(duì)噪聲干擾的預(yù)判能力和解決能力。

        6 結(jié)論

        本文通過研究DeSTIN網(wǎng)絡(luò)識(shí)別帶噪聲的圖像信息,發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)在不同噪聲程度下,識(shí)別率會(huì)出現(xiàn)相變現(xiàn)象。通過對(duì)出現(xiàn)的相變現(xiàn)象進(jìn)行理論分析,得出這是由于網(wǎng)絡(luò)聚類中心的信念值產(chǎn)生變化而造成的,而且當(dāng)[3

        本文通過實(shí)驗(yàn)分析,證實(shí)了論文開始對(duì)DeSTIN網(wǎng)絡(luò)中存在的相變現(xiàn)象猜想,從宏觀角度說明在深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中也是存在相變現(xiàn)象。通過發(fā)現(xiàn)DeSTIN網(wǎng)絡(luò)中存在的相變現(xiàn)象,從網(wǎng)絡(luò)自身的運(yùn)行的結(jié)果中,分析噪聲對(duì)網(wǎng)絡(luò)造成的影響,進(jìn)而利用發(fā)現(xiàn)的相變理論來合理的避免噪聲對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生的影響,在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)抗噪性能方面提出一種新的方法和思路。

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