尽管标准的完全连接网络独立处理输入特征,但它们在处理图像等数据中存在的空间层级结构时表现不佳。本章介绍卷积神经网络 (CNN),这是一种专门的架构,旨在高效地从网格状数据中学习,通过保留和分析空间关系。您将学习CNN的基本构成部分以及如何使用Keras实现它们:卷积层 ($Conv2D$):了解滤波器(核)如何在输入数据上滑动以检测边缘、纹理和形状等模式,并生成特征图。池化层 ($MaxPooling2D$):掌握池化如何降低特征图的空间维度,使模型对物体位置的变化更具适应性,并减少计算负担。构建CNN架构:学习如何堆叠卷积层和池化层,然后接上Flatten和Dense层,以构建能够完成图像分类等任务的模型。处理图像数据:学习使用Keras工具来加载、预处理和增强图像数据集。实际操作:通过在一个标准图像数据集上构建和训练一个CNN模型来应用这些知识。在本章结束时,您将能够为图像相关任务构建、训练和理解CNN的基本运作方式。