У згортці застосовується принцип розподілу ваги, який суттєво ускладнить математику, але спробуємо пройти через бур’яни. Більшу частину своїх пояснень я черпаю з цього джерела .
Вперед пропуск
Як ви спостерігали, перехід прямого згорткового шару може бути виражений як
xli,j=∑m∑nwlm,nol−1i+m,j+n+bli,j
k1k2k1=k2=2x0,0=0.25mn
Зворотне поширення
Припустимо, що ви використовуєте середню квадратичну помилку (MSE), визначену як
E=12∑p(tp−yp)2
ми хочемо визначити
∂E∂wlm′,n′m′n′w10,0=−0.13HK
(H−k1+1)(W−k2+1)
44w10,0=−0.13x10,0=0.25
∂E∂wlm′,n′=∑H−k1i=0∑W−k2j=0∂E∂xli,j∂xli,j∂wlm′,n′
Це повторюється по всьому вихідному простору, визначає помилку, яку вносить результат, а потім визначає коефіцієнт внеску ваги ядра стосовно цього виводу.
Назвемо внесок у помилку з дельти вихідного простору для простоти та відслідковуємо помилку, що розповсюджується,
∂E∂xli,j=δli,j
Внесок від ваг
Згодження визначається як
xli,j=∑m∑nwlm,nol−1i+m,j+n+bli,j
таким чином,
∂xli,j∂wlm′,n′=∂∂wlm′,n′(∑m∑nwlm,nol−1i+m,j+n+bli,j)
m=m′n=n′
∂xli,j∂wlm′,n′=ol−1i+m′,j+n′
Потім повернемося до нашого помилки
∂E∂wlm′,n′=∑H−k1i=0∑W−k2j=0δli,jol−1i+m′,j+n′
Стохастичний градієнтний спуск
w(t+1)=w(t)−η∂E∂wlm′,n′
Порахуємо деякі з них
import numpy as np
from scipy import signal
o = np.array([(0.51, 0.9, 0.88, 0.84, 0.05),
(0.4, 0.62, 0.22, 0.59, 0.1),
(0.11, 0.2, 0.74, 0.33, 0.14),
(0.47, 0.01, 0.85, 0.7, 0.09),
(0.76, 0.19, 0.72, 0.17, 0.57)])
d = np.array([(0, 0, 0.0686, 0),
(0, 0.0364, 0, 0),
(0, 0.0467, 0, 0),
(0, 0, 0, -0.0681)])
gradient = signal.convolve2d(np.rot90(np.rot90(d)), o, 'valid')
масив ([[0,044606, 0,094061], [0,011262, 0,068288]])
∂E∂w
Будь ласка, дайте мені знати, чи є помилки у виведенні.
Оновлення: виправлений код