Mapa conceptual elaborado para el curso Neural Networks, como parte de la primera evaluación.
Referencias :
http://deeplearning.net/tutorial/lenet.html
http://www.asimovinstitute.org/neural-network-zoo/
http://www.asimovinstitute.org/neural-network-zoo-prequel-cells-layers/
https://es.wikipedia.org/wiki/Redes_neuronales_convolucionales
http://www.diegocalvo.es/red-neuronal-convolucional-cnn/
https://machinelearningmastery.com/inspirational-applications-deep-learning/
Operación matemática que
combina dos señales para
producir una tercera señal.
Propiedades
Asociatividad
Conmutatividad
Distribución
Son similares a las redes neuronales multicapa, cada
parte de la red se especializa en una tarea, lo cual
reduce el número de capas ocultas, por lo que el
entrenamiento es más rápido. Además, presenta
invarianza a la traslación de los patrones a identificar.
Arquitectura
Capa convolucional
Se realizan operaciones de productos y sumas
entre la capa de entrada y los n filtros (o kernel)
que genera un mapa de características. Los
características extraídas corresponden a cada
posible ubicación del filtro en la imagen original.
Neurona
convolucional
Similares a las células feed forward, excepto que
normalmente están conectadas a sólo unas pocas
neuronas de la capa anterior. A menudo se utilizan para
preservar la información espacial, porque están
conectados no a unas cuantas células aleatorias, sino a
todas las células en una cierta proximidad.
Reducción de muestreo
(Pooling)
Se reduce la cantidad de parámetros al
quedarse con las características más
comunes.
Se realiza mediante la extracción de estadísticas como
el promedio o el máximo de una región fija del mapa de
características, al reducir características el método
pierde precisión aunque mejora su compatibilidad.
Clasificación (Red
perceptron multicapa)
Capas completamente conectadas en la que
cada pixel se considera como una neurona
separada al igual que en un perceptron
multicapa.
Origines
Bio-inspiradas por las neuronas
en la corteza visual primaria
(V1) de un cerebro biológico.
Kunihiko
Fukushima
(1980)
Neocognitron
Red neuronal autoorganizada para un
mecanismo de reconocimiento de patrones
no afectado por el cambio de posición.
Soy especialmente utilizadas para el
procesamiento de imagenes
Aplicaciones
Procesamiento de imágenes
Clasificación de
imágenes
Segmentación de
imágenes
Auto-etiquetado de imágenes
Identificar letras en
imágenes.
Visión artificial
Procesamiento de audio
Clasificación de señales de
audio utilizando convoluciones
en 1D.
Clasificación de datos
volumétricos usando
convoluciones en 3D.
Clasificación de series de tiempo
Algoritmos de
aprendizaje
Aprendizaje basado
en Backpropagation
Extracción de características
Como todas las capas tienen tareas asignadas con ciertas
características de aprendizaje de las imágenes, estas
características se pueden extraer de la red en cualquier
momento durante el proceso de entrenamiento.
Dropout: Consiste en desconectar un porcentaje de
las neuronas en cada iteración del entrenamiento
Variantes
Las CNN son una variación
del perceptrón multicapa
Implementaciones
Software
Google
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