局部响应归一化LRN(Local Response Normalization)理解

1、其中LRN就是局部响应归一化:

这个技术主要是深度学习训练时的一种提高准确度的技术方法。其中caffe、tensorflow等里面是很常见的方法,其跟激活函数是有区别的,LRN一般是在激活、池化后进行的一中处理方法。

        AlexNet将LeNet的思想发扬光大,把CNN的基本原理应用到了很深很宽的网络中。AlexNet主要使用到的新技术点如下。

(1)成功使用ReLU作为CNN的激活函数,并验证其效果在较深的网络超过了Sigmoid,成功解决了Sigmoid在网络较深时的梯度弥散问题。虽然ReLU激活函数在很久之前就被提出了,但是直到AlexNet的出现才将其发扬光大。

(2)训练时使用Dropout随机忽略一部分神经元,以避免模型过拟合。Dropout虽有单独的论文论述,但是AlexNet将其实用化,通过实践证实了它的效果。在AlexNet中主要是最后几个全连接层使用了Dropout。

(3)在CNN中使用重叠的最大池化。此前CNN中普遍使用平均池化,AlexNet全部使用最大池化,避免平均池化的模糊化效果。并且AlexNet中提出让步长比池化核的尺寸小,这样池化层的输出之间会有重叠和覆盖,提升了特征的丰富性。

(4)提出了LRN层,对局部神经元的活动创建竞争机制,使得其中响应比较大的值变得相对更大,并抑制其他反馈较小的神经元,增强了模型的泛化能力


在2012的Alexnet网络中具体计算公式如下:



后期争议

在2015年 Very Deep Convolutional Networks for Large-Scale Image Recognition.提到LRN基本没什么用。

在后来的设计中,这一层已经被其它种的Regularization技术,如drop out, batch normalization取代了。知道了这些,似乎也可以不那么纠结这个LRN了


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