Введение
ГЛАВА 1 Обзор состояния проблемы и постановка задач исследования 11
1.1 Исследование проблемы инвариантного распознавания образов 11
1.2 Исследование математических методов распознавания изображений 17
1.3 Анализ архитектур сверточных нейронных сетей 25
1.4 Анализ алгоритмов обучения сверточных нейронный сетей 35
1.5 Анализ программно-аппаратных комплексов распознавания изображений 44
1.6 Выводы 49
ГЛАВА 2. Математическое моделирование сверточной нейронной сети с рецептивными полями нестандартной формы 51
2.1 Алгоритм изменения формы рецептивных полей для различных комбинаций сверточных слоёв СНС 51
2.2 Метод синтеза параметров математической модели СНС с помощью расширенного обучающего множества, генерируемого изменением её рецептивных полей 62
2.3 Разработка алгоритма синтеза параметров СНС с расширенным обучающим множеством 64
2.4 Выводы 67
ГЛАВА 3 Численный метод редукции расширенного обучающего множества для ускорения обучения сверточной нейронной сети 68
3.1 Метод редукции расширенного обучающего множества 68
3.2 Численные алгоритм редукции расширенного обучающего множества 75
3.3 Выводы
ГЛАВА 4. Эксперименты по обучению и тестированию сверточных нейронных сетей для задачи распознавания изображений 80
4.1 Общая структура программно-аппаратного комплекса для распознавания объектов 80
4.2 Модуль создания и обучения сверточной нейронной сети 83
4.3 Обучающие выборки, использующиеся в экспериментах 87
4.4 Эксперименты с выбором базовых параметров для СНС
4.4.1 Эксперименты с выбором функций активации для нейронов СНС 93
4.4.2 Эксперименты по выбору типа нормировки для входных значений СНС 95
4.4.3 Эксперименты по выбору способа инициализации настраиваемых параметров СНС 98
4.4.4 Выводы 99
4.5 Эксперименты по оценки эффективности метода синтеза параметров математической модели СНС с расширенным обучающим множеством и численного метода редукции расширенного обучающего множества 100
4.5.1 Эксперименты на тестовых выборках для инвариантного распознавания 101
4.5.2 Эксперименты по распознаванию объектов на стенде «Мехатроника» 109
4.6 Выводы 115
Заключение 117
Список литературы 119
