使用Python+TensorFlow2构建基于卷积神经网络(CNN)的ECG心电信号识别分类(四)
在上一篇文章中,我们已经对心电信号进行了预处理,将含有噪声的信号变得平滑,以便分类。本篇文章我们将正式开始利用深度学习对心电信号进行分类识别。 卷积神经网络 不论是传统机器学习,还是深度学习,分类的依据都是不同类别的数据中包含的不同特征。要进行分类识别就需要对数据的特征进行提取,但是二者的提取方式并不相同。对于传统的机器学习而言,数据的特征需要设计者或专业人员针对其特性进行手动提取,而深度学习则可以自动提取每类数据中的不同特征。对于卷积神经网络CNN而言,能够自动提取特征的关键在于卷积操作。经过卷积操作提取的特征往往会有冗余,并且多次卷积会使神经网络的参数过多不便于训练,所以CNN往往会在卷积层的后面跟上一个池化层。经过多次的卷积和池化后,较低层次的特征就会逐步构成高层次的特征,最后神经网络根据提取出的高层次特征进行分类。 另外需要指出的是,为什么在心电信号分类中可以使用CNN呢。这是因为CNN具有的卷积操作具有局部连接和权值共享的特征。 局部连接:用于区别不同种类的图片所需的特征只是整张图片中的某些局部区域,因此在进行卷积操作时使用的卷积核(感受野)可以只是几个不同小区域,而不必使用整张图片大小的卷积核(全连接)。这样做不仅可以更好地表达不同的特征,还能起到减少参数的作用。例如下图,左边是使用全连接的神经网络,右边是使用局部连接卷积核的网络。 权值共享:对于一类图片而言