Convolution Operation

عملية الالتفاف

التعريف

انزلاق مرشح صغير على المدخل وحساب مجموع حاصل الضرب في كل موضع لاستخراج أنماط محلية.

تشارك المرشح الأوزان نفسها في كل المواضع، فيقل عدد المعاملات ويكتسب النموذج ثباتاً تجاه الإزاحة. تتحكم الخطوة والحشو في حجم المخرج.

Definition

Convolution slides a small learned filter over the input computing weighted sums at each position, sharing weights across space to detect local patterns.

شرح مبسّط للمبتدئين

كمنظار صغير يمرره على الصورة بحثاً عن نمط معين.

شرح أكاديمي متخصص

\((I*K)(i,j)=\sum_m\sum_n I(i+m,j+n)K(m,n)\) (في الواقع ارتباط تقاطعي).

أمثلة عملية

  • مرشح 3×3 لكشف الحواف.
التفاف أحادي البعد Python
import numpy as np

x = np.array([1, 2, 3, 4, 5])
k = np.array([1, 0, -1])
print(np.correlate(x, k, mode='valid').tolist())

شرح الكود

مرشح الفرق يعطي -2 في كل موضع لأن الصاعد منتظم.

النتيجة المتوقعة

[-2, -2, -2]

التطبيقات والاستخدامات

  • الشبكات الالتفافية.

المزايا

  • مشاركة أوزان وكفاءة.

القيود والعيوب

  • مجال استقبال محلي.

تعلّم وراجع

مصطلحات مقترحة للتعلّم بعده