WWN1:where-what network 1

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    where-what networks系列模型是翁巨扬教授提出自主心智发育的第二个框架,类比于现有网络结构,之前说的multi-layer in-place learning network 的结构相当于传统神经网络,后面where-what network的结构相当于现在流行的卷积神经网络,当然,内部的学习机制、层与层之间连接方式及信息在网络中流动的形式都有大大的不同。

    1、模型结构

    其实一个视觉任务,最重要的部分其实就是回答两个问题——在哪里?(where)和是什么?(what)。

    WWN-1的网络结构如图1所示。网络分为4层:Layer 0,Layer 1, Layer 2和Layer 3。Layer 0 对应数据输入,其中图像大小为40x40,而目标物体大小为20x20;Layer 1 和Layer 2 对应中间层(隐层)用于提取特征;Layer 3 对应动作层,可以分为where Motor(指示当前情况下,目标物体的位置,回答在哪里的问题)和what Motor(指示当前情况下,目标物体的类别,回答是什么的问题)。

    

                                                                     图1 WWN-1 网络模型结构示意图

    不同于之前描述的MILN网络,WWN-1网络中,每层中神经元都是局部连接的,这种局部连接的堆叠,就能形成一种感受野由小变大的过程(类似于卷积神经网络中的卷积结构),这个过程如图2所示。

                       

                                                         图2 WWN1 局部连接结构形成感受野过程图

    Layer1 中,每个神经元对应于Layer 0 中神经元个数为 3x3=9,所以Layer1 中每个神经元的感受野大小为9,Layer 2 中每个神经元对应于Layer 1 中神经元个数同样为 3x3=9,但是这3x3个神经元感受野之间存在重叠部分,最后每个神经元对应于Layer 0 中神经元个数就变成了17,同样道理,Layer3 中每个神经元的感受野大小为25。

参考文献:

[1] Ji Z , Weng J , Prokhorov D . Where-what network 1: “Where” and “what” assist each other through top-down connections[C]. IEEE International Conference on Development & Learning. IEEE, 2008.

~~~未完待续~~~

    

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