基于八度卷积神经网络的多标签胸部X光图像分类算法

胸部疾病高发,且有些疾病种类的癌症转变率很高,因此基于卷积神经网络的胸部X光图像疾病自动检测分类方法是计算机辅助诊断的研究热点之一.然而,目前的自动分类方法仍面临胸部病灶的X光图像特异性特征表达不充分、不同胸部疾病发病率不平衡、卷积神经网络参数量过大等问题.针对上述问题,提出了一种端到端的基于八度卷积的ResNet(octave convolution based residual network,OC-ResNet)结构.首先,利用八度卷积改进ResNet中的普通卷积,将高低频特征分离,增强对高频信息的提取,以更好地表达胸部病灶的特异性特征,降低模型计算复杂度.其次,利用渐进式迁移学习,将OC-ResNet在ImageNet数据集进行预训练,获得网络的初始参数,然后固定网络浅层参数,在ChestX-Ray14数据集上微调网络深层参数.最后,为改善样本不平衡问题,网络训练时,采用了焦点损失函数,增加样本数较少类别的权重.在ChestX-Ray14数据集上的实验结果表明,OC-ResNet对14种胸部疾病分类的平均AUC值达到0.856,与目前先进的深度学习方法相比,其中13种疾病分类的...     

基于k-邻域相关性的多标签分类

多标签分类是指数据可以同属于多个类的分类问题,其数据特征和标签间相关性对分类结果存在影响。因此,提出一种融合前述两种因素的多标签分类算法。将数据用核函数进行特征映射,根据训练数据的k-邻域计算得到每个标签的最大后验概率;并将其加入到对应的数据特征中。用加入最大后验概率的数据特征训练分类器。通过在经典的yeast、scene和emotion数据库上实验,证明了算法的有效性。     

基于卷积神经网络的汉字结构多分类任务研究

图片形式的汉字结构分类问题由人工完成,存在主观分类误差、分类效率低、分类时间长,传统的数字图形图像学知识用于汉字结构分类时,无法做到使用一个模型区分多种复杂汉字结构.针对这些问题,搭建基于卷积神经网络ResNet进行迁移学习的汉字结构分类算法和搭建两层卷积层的卷积神经网络的汉字结构分类算法.在建立的数据集中训练集有19798张汉字图片,测试集使用143张结构风格与训练集相似的汉字图片完成9分类任务.最终通过比较得出一个准确率相对比较高的模型,方便以后更为广泛的工业级使用.     

基于相关性约束矩阵分解的多标签分类方法

多标签分类是一项重要且具有挑战性的任务,对于场景分类、信息检索和网页挖掘等领域有重要意义.近年来,研究者倾向于挖掘并利用标签相关性以及实例相关性来提升多标签分类的性能,其中利用这类相关性来解决多标签分类中的标签缺失问题一直是机器学习领域的热门研究点,但现有的方法都忽略了标签和实例之间的相关性.针对标签完整和标签缺失的情况,基于矩阵分解的方式分解得到实例和标签的特征表示矩阵,在利用标签相关性和实例相关性建立正则约束的同时,首次建立实例和标签特征表示间的相关性并用以建立正则约束,进而提升算法性能.在三个真实数据集上对提出的算法进行性能验证,实验结果表明,该算法和对比算法相比,获得了最高的预测精度.     

基于卷积神经网络的多肉植物细粒度图像分类

多肉植物分类是植物栽培管理中的一项重要任务,通常需使用大型数据集和领域独有的特性.由于没有现成的多肉植物数据集,需收集大量的图片自制数据集.研究了多肉植物的细粒度图像分类.为了识别不同视角、背景、光效和成长阶段的多肉植物,对卷积神经网络AlexNet和GoogLeNet的最后三层进行微调,对原创数据集进行了强监督分类和弱监督分类的测试、训练.实验结果表明,微调GoogLeNet的强监督分类达到了最佳效果,精准率为96.7%.     

基于改进的卷积神经网络多类商品精细分类

随着物联网的兴起、电子商务的蓬勃发展,依据图像特征对商品进行有效检索和分类具有重要应用价值.针对传统图像分类方法提取特征复杂,浅层卷积神经网络分类效果不佳的问题.本文对经典的AlexNet进行改进,优化了卷积核的尺寸,改变了各层连接,提出了一种分类效果更好的卷积神经网络结构.通过对8种商品进行测试训练,本文网络的分类准确率达到了91.2%,分类结果明显高于AlexNet的85.9%.     

基于卷积神经网络的舌象分类

将深度学习卷积神经网络运用到中医舌象识别分类中,利用python工具对图像数据进行预处理,使用TensorFlow机器学习软件平台搭建舌象分类深度学习的MobileNets模型,分析中医体质与舌象之间的关系,用以发现其中的医学诊断规则和模式。经实验验证,该模型具有较高的识别精度和计算效率,很好地完成了舌象分类识别任务,从而辅助医生对病人体质进行诊断。     

基于卷积神经网络的岩石图像分类

在显微镜下分析岩石薄片并对其进行分类时,人工鉴定效率较低且易受主观因素影响,为此提出了一种基于卷积神经网络深度学习的岩石粒度自动分类方法。该方法通过卷积网络模型实现图像特征自动提取,并同时建立模式分类器,实现基于薄片图像的粒度自动识别。采用鄂尔多斯盆地的4 800样品对卷积网络模型进行训练,通过1 200个样品对模型测试,测试集分类结果的准确度达到98.5%。理论分析与数据验证说明,通过深度学习所建立的卷积网络模型能够基于岩石薄片图像获得高效、准确、可靠的自动分类结果。     

基于卷积神经网络的脑电信号分类

针对现有卷积神经网络脑电信号(electroencephalogram,EEG)分类模型分类精度低、方法复杂且耗时的问题,对卷积神经网络的卷积层进行了改进,提出了多尺度卷积核卷积神经网络(convolutional neural networks,CNN)脑电分类模型,并在输入数据前加了系数矩阵,该系数矩阵可以随网络的训练逐步更新,代替了手工提特征再送入网络的步骤,有助于提高分类精度。最终本文的脑电分类模型在高原脑电信号的分类实验中,二分类准确率比改进前提高8%,三分类、四分类准确率分别达到92.87%、81.15%,分类准确率较高,对脑电信号的分类具有较高的参考价值。     

基于卷积神经网络的文本分类算法

为了解决分类算法在文本分类时出现特征维度过高和数据稀疏的间题,提出了一种基于卷积神经网络(convolutional neural network,CNN)的文本分类算法,该算法结合卷积神经网络论中的邻接矩阵对文本分类进行动态建模。对文本的词向量进行训练,并且通过分类邻接矩阵得到群的结构和个数分类。在提取出文本抽象特征的基础上用CNN分类器来进行分类。仿真分析表明:该算法在在进行文本分类效果显著。     

基于卷积神经网络的英文邮件分类

文本信息量呈指数次方急剧增长,比如邮件的数目,信息的容量等,如何高效的处理信息成为关注的焦点,邮件分类可以将垃圾邮件进行过滤,提高工作效率。利用卷积神经网络进行英文邮件中垃圾邮件分类的同时,采用的数据集是Enron邮件数据集,对该数据集进行了数据预处理、卷积神经算法以及训练,最终在英文邮件中垃圾邮件分类的准确率以及分类速度都有明显的提高。     

基于卷积神经网络的中国乐器分类

中国乐器有着丰富的种类,但过去由于缺少数字化的保存形式,在音乐信息检索领域有关它们的研究很少.基于中国音乐学院收集完成的中国乐器数据库,本文旨在找到每种中国乐器各自独有的声音特征,并希望找到泛化能力较强的模型以更好地利用有限的数据集.使用卷积神经网络并以对数Mel声谱图作为输入特征,在所构建的两个子数据集中实现了超过97%的分类准确率,说明所构建的模型能较好地学习到每种乐器的特征.此外,当以较短片段数据集训练的模型来对较长片段的数据集进行分类时,准确率依然高达92.70%,说明模型具有较好的泛化能力.     

基于卷积神经网络的图像分类研究进展

基于卷积神经网络的图像分类算法的优势是传统方法无法比拟的。卷积神经网络利用其设计好的网络结构和权值共享的特点,能够从数量庞大的训练数据中学习图像底层到高级语义的抽象特征,而且端到端的学习省去了在每一个独立学习任务执行之前所做的数据标注。多年来,卷积神经网络经过科研人员的探索和尝试,从最开始的多层神经网络模型,演变出多种优化结构,性能不断提高。本文介绍了基于卷积神经网络图像分类算法的研究进展,叙述了卷积神经网络在图像分类中的经典模型和近年来的改进方法,并对各个模型进行分析,展示各种方法在ImageNet公共数据集上的性能表现,最后对基于卷积神经网络的图像分类算法的研究进行总结和展望。     

基于卷积神经网络的心律失常分类方法

使用一种组合式心拍分割方法,利用带通滤波对原始心电数据进行降噪处理,实现QRS波群定位和心拍截取;设计7层的一维卷积神经网络（convolutional neural network,CNN）模型,对正常搏动（N）、左束支传导阻滞（L）、右束支传导阻滞（R）、室性早搏(V)4类心拍数据自动分类检测,从而完成4类心律失常的分类。以MIT BIH心律失常数据库47条数据进行训练,结果显示,其准确度为9900%,召回率为9908%;与相关文献的研究方法对比,本方法具有较高识别精度,能有效解决人工对心电图识别的误诊、错诊问题。     

基于多路融合卷积神经网络的网购商品情感分类

通过提出一种多路融合卷积神经网络(multi-mixed convolutional neural network,MMCNN)对网购商品评论数据进行文本情感分类。采用skip-gram模型进行词向量的训练,并用训练好的向量表示评论数据。针对评论数据长短不一的情况,提出了循环词向量填充和随机词向量填充算法,有助于提升模型分类的准确率。针对传统卷积神经网络特征提取方式单一的问题,将多路卷积特征和池化特征在全连接层进行了特征融合,以此提升网络的文本分类效果。选择京东网站上45 000条婴儿奶粉的评论数据进行试验,并与支持向量机、最大熵模型、朴素贝叶斯等传统机器学习方法以及经典卷积神经网络方法进行对比。试验结果表明,提出的多路融合卷积神经网络具有较高的分类正确率。     

多尺度卷积循环神经网络的情感分类技术

结合卷积神经网络对于特征提取的优势和循环神经网络的长短时记忆算法的优势,提出一种新的基于多尺度的卷积循环神经网络模型,利用卷积神经网络中的多尺寸滤波器提取出具有丰富上下文关系的词特征,循环神经网络中的长短时记忆算法将提取到的词特征与句子的结构联系起来,从而完成文本情感分类任务.实验结果表明:与多种文本情感分类方法相比,文中算法具有较高的精度.     

基于标签相关性的标签特定特征多标签学习

针对标签特定特征多标签学习算法(multi-label learning with label-specific features, LIFT)未能在聚类以及分类阶段考虑标签相关性问题,提出一种基于标签相关性的标签特定特征多标签学习算法(multi-label learning with label-specific features via label correlations, LFLC).将标签空间加入特征空间进行聚类构建分类模型,采用考虑标签相关性的聚类集成技术为每个标签构造标签特定特征,使用相关性矩阵构建无向完全图并挖掘图中标签集合相关性,通过树集成表达标签间多种不同结构的强相关性.在试验部分,采用涵盖不同领域的10个数据集,以Hamming Loss、Ranking Loss、One-error、Coverage、Average Precision和macroAUC为评估指标,进行了参数敏感性分析和统计假设检验.结果表明：结合聚类集成与标签间强相关性的LFLC算法较其他对比多标签算法整体上能取得较好的效果.     

基于卷积神经网络的灾难场景图像分类

为了对灾难场景图像进行快速分析和识别,提出了一种基于多分辨率卷积神经网络和残差注意力机制(attention module)相结合的图像分类模型.首先,对灾难场景数据集进行预处理,在相同类型的条件下将其随机划分为训练集和测试集.基于改进的卷积神经网络(convolutional neural network,CNN),提取训练集的图像特征.使用训练集图片的特征进行训练,并且在测试集图片上实现分类测试.选取DenseNet、Xception和MobileNetV2三种模型,以灾难场景数据集(Disaster_Data_Scenes)为数据集进行实验验证.结果表明:改进的Xception和MobileNetV2网络在灾难场景数据集上进行的图像分类实验测试,比原网络精度分别提升了4.56％和3.04％.其中改进的DenseNet网络比原网络模型精度分别提升9.13％、17.88％和10.27％.可见改进的卷积神经网络模型的分类精度得到有效提高.     

基于压缩卷积神经网络的交通标志分类算法

针对车载计算系统很难满足大型卷积神经网络对计算资源和存储空间需求的问题,提出了一种基于压缩卷积神经网络的交通标志分类算法.首先挑选原始VGG-16和AlexNet在GTSRB数据集上进行分类训练;然后对网络模型进行基于泰勒展开的通道剪枝删除冗余的特征图通道;接着使用三值量化方法对剪枝后的网络模型进行参数量化;最后进行了通道剪枝、参数量化和组合压缩的实验.结果表明:本算法有效地压缩了网络模型,减少了运算次数.最终组合压缩的VGG-16网络模型的存储空间减少一半,参数数量为原始模型的9%,每秒浮点运算次数减少为原始模型的1/5,模型加载速度提升了5倍,测试速度提升了2倍,精度为原始模型的97%.