1 / 22

Bináris ki- és bemenetű CNN template-ek tervezése

Bináris ki- és bemenetű CNN template-ek tervezése. Zarándy Ákos MTA-SZTAKI. A CNN template-ek generálási módszerei. Ösztönös, intuitív; Tanítás; Direkt tervezés ; Ebben az előadásban a bináris ki- és bemenetű nem-propagáló és propagáló CNN template tervezést fogjuk áttekinteni.

kieu
Download Presentation

Bináris ki- és bemenetű CNN template-ek tervezése

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript


  1. Bináris ki- és bemenetű CNN template-ek tervezése Zarándy Ákos MTA-SZTAKI

  2. A CNN template-ek generálási módszerei • Ösztönös, intuitív; • Tanítás; • Direkt tervezés; Ebben az előadásban a bináris ki- és bemenetű nem-propagáló és propagáló CNN template tervezést fogjuk áttekinteni.

  3. Nem-propagáló CNN hálózatok áttekintése Eredeti CNN egyenlet: Egy CNN hálózat nem propagáló, ha a template-je a következő formátumú: Ilyenkor az állapotot leíró differenciál egyenletrendszer csatolatlan. Az állapotegyenlet: Egyetlen cella jelfolyamgráfja:

  4. Nem-propagáló bináris ki-bemenetű CNN hálózatok tulajdonságai speciális esetek: • a00=0; y=f(s); nem függ a végeredmény x0-tól!!! • a00=1; (integrátor a lineáris tartományban) • y=sign(s); nem függ a végeredmény x0-tól!!! • a kimenet 2st alatt beáll, a tranziens lineáris, és nem exponenciális • el kell kerülni az s=0 esetet! • a00>1 (pozitív visszacsatolás) • ha x0=0 akkor y=sign(s); • ha x0=1 és a00+s>1 akkor y=1; nem változik • ha x0=1 és a00+s<1 akkor y=-1; változik • ha x0=-1 és -a00+s<-1 akkor y=-1; nem változik • ha x0=-1 és -a00+s>-1 akkor y=1; változik • általánosan: x0=x(0) ahol |x0|<1 akkor y=sign( (0) );azaz y=sign(a00 y0-x0+s) • el kell kerülni az a00+s =1 és a -a00+s =-1 eseteket!!!

  5. Nem-propagáló bináris ki-bemenetű CNN template-ek csoportosítása • I. Egyszerű minta felismerés: • nincs megkülönböztetve a központi elem; • II. Feltételes pixel változtatás: • meg van különböztetve a központi elem; • III.Két bemenetű egy kimenetű függvények: • a kezdeti állapot is értékes képi információt hordoz;

  6. I. Egyszerű minta felismerés Tervezési példa IAdott az alábbi etalon CélLegyenek azok a pixelek feketék, melyeknek környezetében legalább 5 pixelpozíció ugyanaz, mint a megadott etalonon, a többi legyen fehér.

  7. I. Egyszerű minta felismerés: formátum meghatározás, egyenlőtlenség rendszer generálás Ilyenkor az etalont egyszerűen leképezhetjük a B template-be!!! Az egyenlőtlenség rendszer: (a00=1) y=sign(s)

  8. I. Egyszerű minta felismerés: az egyenlőtlenségrendszer megoldása és robusztus template kiválasztása Eredmény altér relations: limitek: maximális chip paraméterértékek optimális template:

  9. II. Feltételes pixel változtatás Tervezési példa IIAdott az alábbi etalon Cél (szkeletonizáció)Változzanak azok a fekete pixelek fehérre, amelyeknek a környezetében mind az 5 pozíció megegyezik az adott etalonnal.

  10. II. Feltételes pixel változtatás: template formula meghatározás, egyenlet rendszer generálás A B template középső eleme különböző módon viselkedik mint a nem centrális elemek!!!! x0=0  y=sign(s) a00>1,

  11. III. Két bemenetű egy kimenetű függvények • Hasonló az előző típushoz, de itt a kezdeti állapot különböző értékeit is figyelembe kell venni az egyenlőtlenség rendszer felállításakor.

  12. Propagáló CNN hálózat tulajdonságai Általános propagáló típusú template: Az ehhez tartozó állapot egyenlet:

  13. Csatolt CNN template tervezés: Propagálás elemzése I Dinamikus propagálási szabály:A jobboldali vége egy egypixel széles fekete vonalnak mindig változzon fehérre. Aktív cella:Egy cellát aktívnak nevezünk egy adott időpillanatban, ha annak változik a kimenete. Inaktív cella:Egy cellát inaktívnak nevezünk egy adott időpillanatban, ha annak stabil a kimenete. Dinamikus aktivációs etalon:

  14. Csatolt CNN template tervezés: Propagálás elemzése II Aktív cella:Egy cellát aktívnak nevezünk egy adott időpillanatban, ha annak változik a kimenete. y(t)=1 A kijön szaturációs tartományból és átmegy a másikba y(t)=-1 Inaktív cella:Egy cellát inaktívnak nevezünk egy adott időpillanatban, ha annak stabil a kimenete. y(t)=1 és Bennt marad az adott szaturációs tartományban y(t)=-1 és

  15. Csatolt CNN template tervezés: Propagálás tulajdonságai • I. Szimmetrikus vagy aszimmetrikus: • Egyformán viselkedik a fekete és a fehér pixelekre, vagy sem? Szimmetrikus esetben az áram mindig nulla, aszimmetrikus esetekben pedig nullától különböző. • II. Irányított vagy nem irányított • Irányítani inputon levő képen keresztül lehet egy terjedést. Ha a B template nem nulla, akkor a terjedés irányított, különben nem.

  16. Csatolt CNN template tervezés:A tervezés lépései

  17. Csatolt CNN template tervezés: Tervezési példa III:árnyék generálás jobbra A feladat globális leírása:Ez egy vonalmenti (egydimenziós) probléma. Ha van egy sorban egy fekete pixel, akkor az összes, tőle jobbra levő pixelnek feketére kell változnia, a többit változatlanul kell hagyni. A feladat aszimmetrikus és nem irányított terjedést ír elő.

  18. Csatolt CNN template tervezés :Lokális szabályok • Egy fehér pixelnek feketére kell változnia, ha van fekete bal oldali szomszédja; • A többi pixelnek nem szabad változnia; • Szimmetrikus? (nem, ezért z0) • Irányított? (nem, ezért B=0) Template formula meghatározás: Az etalon:

  19. Csatolt CNN template tervezés :Egyenlőtlenség rendszer generálás Eredmény template:

  20. Csatolt CNN template tervezés: Tervezési példa IV: összeköttetöttség ellenőrzése A feladat globális leírása:Adott két kép. Töröljük le a második képről azokat a fekete alakzatokat, amelyeknek a mérete az első képen nagyobb. A feladat aszimmetrikus és irányított terjedést ír elő.

  21. Csatolt CNN template tervezés :Lokális szabályok • Egy fekete pixelnek fehérre kell változnia, ha van legalább egy olyan szomszédja, melynek kimeneti értéke fehér bemeneti értéke pedig fekete; • A többi pixelnek nem szabad változnia; Az etalon: Template formula meghatározás:

  22. Csatolt CNN template tervezés :Egyenlőtlenség rendszer generálás Eredmény template:

More Related