初めに
こんにちは。将棋と筋トレが好きな、情報系大学生のゆうき(@engieerblog_Yu)です。
今回から、畳み込みニューラルネットワーク(CNN)のプーリング層についてまとめていきたいと思います。
プーリング層について
画像や音声などの入力データに使われる畳み込みニューラルネットワーク(CNN)では、ConvolutionレイヤとPoolingレイヤが用いられます。
前回の記事でConvolutionレイヤについてまとめたので、今回はPooling層についてまとめていきたいと思います。
![](https://prog-you.com/syohyou/wp-content/uploads/2022/09/d1613ab8962ef8b2ac0f53b8d673b6a4-1024x490.jpg)
Convolution層についてまとめた記事は以下です。
プーリング層で行われる処理
プーリング層では、行列で表される二次元の平面を、より小さいサイズの平面にする演算が行われます。
プーリングには、MaxプーリングとAverageプーリングの二つがあり、Maxプーリングでは最大値、Averageプーリングでは平均値を考えます。
まだよくわからないと思うので、具体的にMaxプーリングとAverageプーリングでは、どのような処理が行われているのか解説していきます。
プーリング層では平面を、より小さいサイズの平面にするための演算が行われる
プーリングには、MaxプーリングとAverageプーリングがある
Maxプーリングでは最大値、Averageプーリングでは平均値を考える
Maxプーリング
プーリング層への入力データが以下のような4×4の行列であった場合の、Maxプーリングでの処理です。
4×4の行列を、2×2の行列4つに分けてそれぞれの最大値を抜き出します。
![](https://prog-you.com/syohyou/wp-content/uploads/2022/09/af7927ee572faaecccd68e2505728f95-1024x382.jpg)
![](https://prog-you.com/syohyou/wp-content/uploads/2022/09/f60cc13a6b606b0acfbb404cd0750d71-1024x401.jpg)
![](https://prog-you.com/syohyou/wp-content/uploads/2022/09/049b00dadfee580634bf89796048ab3d-1024x387.jpg)
![](https://prog-you.com/syohyou/wp-content/uploads/2022/09/7064895cddb57950f1e40de2200f4efd-1024x422.jpg)
すると出力に、入力データの4つに分けた区間の最大値を集約することができます。
またMaxプーリングは画像認識に用いられることが多いようです。
Maxプーリングは、最大値をより小さいサイズに集約する
Maxプーリングは画像認識に用いられることが多い
Averageプーリング
次にAverageプーリングについてです。
Averageプーリングは、青い範囲の平均値を抜き出します。
![](https://prog-you.com/syohyou/wp-content/uploads/2022/09/48bf25483a48233e60a9562f9bb504ce-1024x354.jpg)
![](https://prog-you.com/syohyou/wp-content/uploads/2022/09/9dea6564f0ffed8a0ec4dbc838dedd6b-1024x410.jpg)
![](https://prog-you.com/syohyou/wp-content/uploads/2022/09/ec8d86d9119823a100fe2a7c3fefd5b6-1024x413.jpg)
![](https://prog-you.com/syohyou/wp-content/uploads/2022/09/9e7f8e71b8bcd14a78fdb36b1e9678cd-1024x378.jpg)
出力データは、入力を4つに分けたそれぞれの平均値を集約することができます。
Averageプーリングは、入力データを区間に分けて平均値をとったものを集約する
まとめ
プーリング層では平面を、より小さいサイズの平面にするための演算が行われる
プーリングには、MaxプーリングとAverageプーリングがある
Maxプーリングでは最大値、Averageプーリングでは平均値を考える
Maxプーリングは、最大値をより小さいサイズに集約する
Averageプーリングは、入力データを区間に分けて平均値をとったものを集約する
今回は畳み込みニューラルネットワーク(CNN)のプーリング層についてまとめました。
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ディープラーニングの理論が分かりやすくまとめられていて、力を身につけたい方におすすめです。
![ゆうき](https://prog-you.com/syohyou/wp-content/uploads/2022/04/d160a53f71104dc4e5ed3c300ba3ba79-1.png)
最後まで読んでいただきありがとうございました。
![ねこすけ](https://prog-you.com/syohyou/wp-content/uploads/2022/04/fcedeb3e47d759777985cdd471841cd1-1.png)
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