Сети капсул, объяснённые для экспертов


Сети капсул (CapsNets) — это парадигма архитектуры нейронных сетей, введённая Сабуром и др. (2017) для преодоления ограничений сверточных нейронных сетей (CNN) при моделировании пространственных отношений между признаками.

Капсула — это группа нейронов, выходные сигналы которых представляют вектор, кодирующий как вероятность существования объекта, так и его инстанционные параметры (например, позу, деформацию).

Основной механизм — динамическая маршрутизация по согласию (dynamic routing-by-agreement), при которой нижестоящие капсулы передают свои выходы вышестоящим капсулам, если их предсказания совпадают, что позволяет моделировать иерархическую структуру часть-целое.

Эта архитектура обеспечивает лучшую обобщаемость при трансформациях и смене перспективы по сравнению с классическими CNN.


Определение:
«Сети капсул — это нейронные сети, которые используют векторные выходы групп нейронов (капсул) для кодирования как существования, так и инстанционных параметров объектов, а также динамическую маршрутизацию для моделирования иерархических отношений.»


Источник:
Sabour, S., Frosst, N., & Hinton, G. E. (2017). Dynamic Routing Between Capsules. Advances in Neural Information Processing Systems (NeurIPS).