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作为深度学习的代表算法之一,卷积神经网络(Convolutional Neural NetworksCNN)在计算机视觉等领域上取得了当湔最好的效果。

15%一举颠覆了图像识别领域,CNN自此声名大噪并蓬勃发展在 2016 年,CNN 再次给人们一个惊喜:谷歌研发的基于深度神经网络和搜索树的智能什么是机器人人“AlphaGo”在围棋上击败人类随后利用 ResNet 和 Faster-RCNN 的思想,一年后的 Master 完虐了所有人类围棋高手达到神一般的境界

可以说卷积神经网络是深度学习算法应用最成功的领域之一。

研读卷积神经网络的经典论文对于学习和研究卷积神经网络必不可缺。根据楿关算法科技情报大数据挖掘与服务系统平台AMiner从人工智能领域国际顶会/期刊中提取出“卷积神经网络”相关关键词,筛选推荐了 100 篇经典必读论文内容包含CNN在检测/识别/分类/分割/跟踪等领域的理论与实践,并按被引用量进行了排序整理

这 100 篇论文大多发表于 2015 年至 2019 年间,主要發表在 CVPR、ICCV、ICML、NeuIPS 等计算机视觉顶级学术会议上在该领域发表论文最多的学者中,“神经网络之父”、“深度学习鼻祖”Hinton 与 Bengio 双双上榜为深喥学习研究持续贡献了力量。

下文将对这100篇论文进行按被引用量的排序并对部分作简单评述(文末附打包下载):

年最佳论文奖。该文嘚核心贡献在于提出了全卷积网络(FCN)的概念,它是一种可以接受任意大小图像并输出与输入等大的图像的全卷积神经网络针对语义汾割训练一个端到端,点对点的网络达到了 state-of-the-art。这是第一次训练端到端的 FCN用于像素级的预测;也是第一次用监督预训练的方法训练

该文研究了多种方法来扩展 CNN 在时域上的连通性,以利用局部时空信息作者提出一个多分辨率、新颖的框架的方式来加快训练(计算效率)。攵章的贡献点主要有三个:

1.将 CNN 拓展用于视频分类;
2.使用两种不同的分辨率的帧分别作为输入,输入到两个 CNN 中在最后的两个全连接层将兩个 CNN 统一起来;两个流分别是低分辨率的内容流和采用每一个帧中间部分的高分辨率流;

3.将从自建数据库学习到的 CNN 结构迁移到 UCF-101 数据集上面。

本文是 Bengio 团队关于迁移学习(Transfer Learning)的研究文章实验了深度神经网络中不同层神经元的泛化性能和特异性,研究了模型的迁移能力两个主要影响因素对于研究深度神经网络特征的可迁移性具有重要意义。

这篇文章介绍了在大规模有监督的视频数据集下,训练出了一种简单且高效的三维卷积神经网络的方法来学习时空特征

3D 卷积网络的优势有三点:

1)同2D 卷积网络相比,3D 卷积网络更适合时空特征的学习;

2)3D 卷积网絡的每一层的卷积核的结构是齐次的并且在很多结构中都适用;

3)将学到的特征成为 C3D,带有一个简单的线性分类器在 4 个不同的 benchmarks 上测试嘟实现了最好的性能,并且在另外的 2 个 benchmarks 上与目前的最好的方法相媲美

本文提出了一种用于像素级语义分割的深度全卷积神经网络结构 SegNet。SegNet 嘚创新点在于译码器对输入的低分辨率特征图的上采样处理方式具体来讲,解码器利用在 max-pooling 过程中计算的池化 indices计算对应的编码器的非线性上采样。这个操作就省去了上采样过程的学习上采样后的 map 是稀疏的,再用可学习的 filter 通过卷积计算稠密的特征图

该文针对标准卷积神經网络提出了两种有效的近似网络:二元权重网络和 XNOR 网络。二元权重网络中卷积核用两个值来近似表示,从而节省 32 倍的存储空间在 XNOR 网絡中,卷积核和卷积层输入都是用两个值(1 和 -1)表示的XNOR 网络主要使用二元运算进行卷积运算。这使得卷积操作速度提高了 58 倍节省了 32 倍嘚内存。 

本文介绍了一种可应用于图像生成的 Deep Recurrent Attentive Writer(DRAW)神经网络模型此模型能够生成高质量的自然图像,并提高了在 MNIST 数据集上生成模型表现嘚最好水平此外,使用 SVHN 数据集训练的 DRAW 模型生成的图片裸眼无法分辨其与真实数据的区别。

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