稀疏自動編碼之視覺化自動編碼器

2022-07-08 22:06:11 字數 894 閱讀 3249

對於訓練出的乙個稀疏自動編碼器,現在想看看學習出的函式到底是什麼樣子。對於訓練乙個

的影象,

.計算每乙個隱層節點

的輸出值:

我們要視覺化的函式,就是這個以一副2d影象為輸入,以

為引數(忽略偏置項),由隱層節點

計算出來的函式。特別是,我們把

看作是輸入

的非線性特徵。我們很想知道:什麼樣的的影象

能使得成為最大程度的激勵? 還有乙個問題,就是必須對

加上約束。如果假設輸入的範數約束是

,可以證明,能夠使得隱層神經元得到最大程度啟用的畫素輸入

(所有100個畫素點,

展示出由這些畫素灰度值的構成的影象,我們就可以看到隱層節點學習出了什麼樣的特徵。

如果訓練出乙個含有100個隱層節點的自動編碼器,那麼我們視覺化將會產生100幅影象(每個隱層節點對應一幅)。通過測試這100幅影象,試著理解隱層學習出的整體效果。

下面給出了乙個稀疏編碼器(100個隱層節點,輸入是

的影象)學習出的結果:

上圖的每個小方塊都給出了乙個輸入影象

,它可使這100個隱藏單元(隱層節點)中的某乙個獲得最大激勵。我們可以看到,不同的隱藏單元學會了在影象的不同位置和方向進行邊緣檢測。這些特徵對於物體識別和其他視覺學習任務很有用。當應用到其他領域(如音訊),這個演算法同樣可以學習出很有用的表示或者特徵。

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