🔑 名詞卡
CNN(Convolutional Neural Networks,卷積神經網路)
🎯 定義
深度學習領域中最具代表性的模型之一,特別擅長處理圖像數據,其設計靈感來自於生物學上的動物視覺皮層,能夠高效地提取圖像中的特徵。
結構組成
| 結構 | 功能 |
|---|---|
| 卷積層(Convolutional Layer) | 透過卷積運算提取數據的局部特徵,例如邊緣、紋理 |
| 池化層(Pooling Layer) | 透過降維操作(最大池化、平均池化)減少數據維度,防止過擬合 |
| 全連接層(Fully Connected Layer) | 將提取的特徵映射到輸出空間,進行分類或迴歸任務 |
優點
適合處理高維數據,參數量相比全連接網路顯著減少;能夠提取層次化特徵,從低層特徵(如邊緣)到高層語義(如物體形狀)。
應用場景
影像辨識(人臉辨識、MNIST 手寫數字分類)、物件偵測(自動駕駛障礙物檢測)、圖像分割(醫學影像病變檢測)。
易混淆
- vs RNN:CNN 擅長處理具有空間結構的數據(圖像),RNN 擅長處理具有時間序列結構的數據(文本、語音)。
- vs Vision Transformer:CNN 靠卷積運算逐層提取局部特徵,2012–2020 年主導電腦視覺;ViT 則採 Transformer 架構處理影像,2020 年後逐漸挑戰 CNN 的主導地位。