為什麼很少拿神經網路來直接做濾波器呢?

時間 2021-05-07 14:38:51

1樓:Morris.Zhang

舉個例子: 記得《Nature》有篇研報是「影象處理速度提公升2萬倍,感測器當神經網路用」。

這算是拿raw的data graph在感測器層面直接算的意思咯(analog有乙個運算思路就是模擬濾波電路), 應該是取代視覺cnn asic的合理路徑,其它nn不適用吧…。演算法前置(印刷)到感測單元,路線可行但工藝決定經濟價值,還得取決於通用性,或者說是印刷(可程式設計的)成本。而向SdC方向推進的難度在製造(硬迭代)成本,幾年後eASIC可能是路徑,但若要改變光電突觸的響應來調節權重,就需要可再程式設計的方案吧…,或理解一幀就是乙個graph,也可以說成是,就是那些光電突觸在乙個單位時隙的算力。

應該也不用擔心面積問題,CMOS縮放差,大概28nm也用不上,記得光柵都是50nm+,光電轉換單元是受光學(衍射)干擾的,所以電路不能縮小,幾百也正常。

猜測短期有工藝問題,光電轉換電路跟logic電路混在一起,材料有差別的,找到兩者都相容的材料工藝可不容易;這篇文中提到了乙個二硒化鎢塗層,意味著產線也要改阿:)

2樓:

贊同 @zhen tan 的回答,其實濾波器和神經網路可以在本質上等同。不同的濾波器實際上都可以通過設計神經網路的【結構】和【引數】得到。因為神經網路實際上是乙個可以擬合成各種線性、非線性、低階、高階系統。

iir和fir濾波器的區別?

關於 @zhen tan 提到的如何訓練網路,我在想的是可以將神經網路和濾波器同時在系統中構建出來,利用濾波器的輸入輸出訊號不斷訓練神經網路的引數。【此時,神經網路的輸出並不起作用。僅訓練神經網路,一步步調整其引數。

】(有點像是用神經網路來辨識濾波器系統

希望這個回答能夠幫助到你。:)

3樓:

我又來胡說八道了,我猜的,還望專業人士批評啊!!!

1,計算量大,乙個深度多層網路,和簡單的iir,fir相比,計算複雜多了,要做到實時通訊難度大。

2,設計複雜,原來電路板設計的相對簡單,現在為了實現你的多層結構,要改pcb設計,提公升的效果又有限,多花的錢和精力不值當。

4樓:馳天麒麟

計算機領域的神經元簡化得厲害,去掉了動態特性,所以單個神經學失去了時間緯度的濾波的功能。在網路結構方面,遞迴神經網路RNN可以實現時間緯度的濾波,但是卻不好訓練。

5樓:D Flip Flop

FIR就是乙個CNN,IIR就是乙個RNN;只不過是單層的,而且權重值是由理論+經驗決定的。而如果訊號處理方法中有非線性運算的步驟,就可以視為多層神經網路了。而我們平常說的神經網路,一般和機器學習放在一起,就是用機器學習的方法確定濾波器引數;神經網路裡非線性運算選得比較特殊,目的也是更利於機器學習。

理論上用神經網路也可以達到和經典訊號處理同樣甚至更好的效果,但是要達到這個效果的計算效能不好說。直接用深層神經網路處理原始訊號的目前還沒怎麼聽說過,一般涉及機器學習的都是經典方法提取特徵,再把特徵輸入神經網路。

同學有做過這個的,在乙個語音識別模型裡,有個從原始訊號提取特徵的層,在這一層裡,神經網路效能和結果都輸給了基於FFT的經典方法。

6樓:桂凱

任何系統都可以看成乙個濾波器,任何濾波器也是乙個系統。所以神經網路系統也是乙個濾波器。

濾波器可分為頻域濾波器,時域濾波器和空域濾波器。樓主提到的低通或高通屬於頻域濾波器,目前有很多相關的頻域濾波器設計方法,多數情況下夠用的,基本不需要複雜的神經網路。

而樓主提到其他亂七八糟的雜訊,是很難只通過頻域濾波處理的,一般要用到時域等其他濾波器,比如卡爾曼濾波。神經網路設計得合理,當然能夠在這一塊也能大展拳腳。

7樓:劉飛

你好,神經網路可以看做一種智慧型的濾波器(個人觀點,不一定準確),至於你說的訊號含色雜訊和其他亂七八糟的雜訊很難過濾掉,這個問題在遠端語音互動中非常明顯,目前技術上已經有一定的成熟度,比如寶利通的音訊演算法,雙方在交流時,假如你在吃飯,都能把這種聲音乾掉,當然,這種問題理論上有專業的指向性很強的dsp演算法,但現在大家都嘗試用機器學習的方式,把音訊的頻譜化後轉成影象,變成乙個識別分析影象的問題,這種方法理論上更通用,更簡單一些

8樓:

說幾點好玩的吧。

首先神經網路做訊號處理其實還是,有人做過的,包括我自己也做過一些實驗。感覺下來對於已經理解得很清楚,建模比較準確的通道而言,很多現有的訊號處理方法其實是最優的或者是次優的。單純靠神經網路,同量級的運算能力下,並不能取得更好的結果。

對於那些建模不是那麼準確的,深度神經網路降噪也是很有玩頭的,但這並不僅僅是乙個濾波所能解決的問題,所以也不是單純的神經網路做濾波。

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