ある電子部品メーカーが、基板の画像から微小な傷を見つけるCNNを設計している。傷は数画素ほどの大きさで、画像内のどこに現れるかは決まっていない。また、撮影時の基板の向きは製品ごとに大きく異なる。プーリング層に関する設計方針として、最も不適切なものを1つ選べ。
正解と解説を見る
解説
正解 C
この問題の論点：プーリングの選択と不変性の範囲
ポイント
プーリングがもたらす不変性は小さな位置ずれに対するもので、大きな回転への対応にはデータ拡張などが必要です。
選択肢ごとの解説
- A
適切
最大値プーリングは小さな領域の中で最も強い反応だけを残すため、特徴が領域内で少し動いても出力が変わりにくくなります。位置の決まっていない傷を拾う設計として妥当です。
- B
適切
一部の位置だけが強く反応する特徴は、平均値プーリングでは周囲の弱い値と平均されて小さくなります。最大値プーリングなら、最も強い値がそのまま次の層へ伝わります。
- C
不適切 正解
プーリングで得られるのは、ウィンドウ内の小さな位置ずれに対する不変性です。層を重ねても大きな回転に対する不変性は得られないため、回転させた画像を学習に加えるデータ拡張などで補う必要があります。
- D
適切
プーリング層には学習するパラメータがなく、ウィンドウの大きさやストライドはハイパーパラメータです。大きくすると位置ずれに強くなる一方、細かい情報は失われやすくなるため、検証データで確かめます。
試験での狙われ方
プーリングで得られる不変性がどの範囲の変化に効くかや、最大値プーリングと平均値プーリングの使い分けを、業務の場面に当てはめて問う形が考えられます。