卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)是一种前馈人工神经网络,通常用于图像和视频识别、分类、分割等领域的深度学习应用。它通过一系列的卷积层(Convolutional Layers)、池化层(Pooling Layers)、全连接层(Fully Connected Layers)等组成,实现对输入数据的特征提取、表征和分类。
在CNN中,卷积层是最重要的层之一,它利用卷积核对输入特征图进行卷积操作,提取特征,通过激活函数进行非线性映射,生成输出特征图。卷积核在特征图上滑动,并将对应位置的像素值与卷积核对应位置的权重相乘,并求和生成输出特征图的一个像素值。
池化层是在卷积层之后进行的特征压缩操作,通过对特征图的分块降采样,保留最大值或平均值等关键信息,实现特征的不变性和简化,减少计算量,防止过拟合。
全连接层是神经网络中的常见层之一,它将卷积层和池化层得到的特征映射转换为一维向量,通过全连接层的神经元进行分类或回归。