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數(shù)智創(chuàng)新變革未來深度學(xué)習(xí)技術(shù)在圖像識別中的應(yīng)用深度學(xué)習(xí)概述圖像識別簡介深度學(xué)習(xí)在圖像識別中的優(yōu)勢深度學(xué)習(xí)模型的結(jié)構(gòu)與訓(xùn)練圖像預(yù)處理與數(shù)據(jù)增強技術(shù)圖像識別典型應(yīng)用深度學(xué)習(xí)圖像識別存在的問題深度學(xué)習(xí)圖像識別的發(fā)展與展望ContentsPage目錄頁深度學(xué)習(xí)概述深度學(xué)習(xí)技術(shù)在圖像識別中的應(yīng)用深度學(xué)習(xí)概述深度學(xué)習(xí)概述1.深度學(xué)習(xí)是機器學(xué)習(xí)的一個子領(lǐng)域,它使用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),以類似于人腦的方式來處理信息。2.深度學(xué)習(xí)算法可以從數(shù)據(jù)中學(xué)習(xí),并自動提取特征,而無需人工提取特征。3.深度學(xué)習(xí)算法可以用于解決各種類型的圖像識別問題,包括圖像分類、目標(biāo)檢測和圖像分割等。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)1.人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一種受生物神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)啟發(fā)的計算模型,它由多個相互連接的神經(jīng)元組成。2.神經(jīng)元是人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本單元,它可以接收來自其他神經(jīng)元的輸入,并對其進(jìn)行處理,然后將輸出發(fā)送到其他神經(jīng)元。3.人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以通過訓(xùn)練來學(xué)習(xí),訓(xùn)練過程通常使用反向傳播算法。深度學(xué)習(xí)概述反向傳播算法1.反向傳播算法是一種用于訓(xùn)練人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的算法。2.反向傳播算法通過計算誤差梯度來更新網(wǎng)絡(luò)的權(quán)重,使網(wǎng)絡(luò)的輸出更加接近期望的輸出。3.反向傳播算法是訓(xùn)練深度學(xué)習(xí)算法的常用算法。圖像分類1.圖像分類是圖像識別任務(wù)中的一項基本任務(wù),其目標(biāo)是將圖像分類到預(yù)定義的類別中。2.深度學(xué)習(xí)算法可以用于解決圖像分類問題,并且已經(jīng)取得了很高的準(zhǔn)確率。3.深度學(xué)習(xí)算法在圖像分類任務(wù)中的應(yīng)用非常廣泛,例如,它可以用于醫(yī)療診斷、人臉識別和自動駕駛等。深度學(xué)習(xí)概述目標(biāo)檢測1.目標(biāo)檢測是圖像識別任務(wù)中的一項重要任務(wù),其目標(biāo)是檢測圖像中的目標(biāo)并確定其位置。2.深度學(xué)習(xí)算法可以用于解決目標(biāo)檢測問題,并且已經(jīng)取得了很高的準(zhǔn)確率。3.深度學(xué)習(xí)算法在目標(biāo)檢測任務(wù)中的應(yīng)用也非常廣泛,例如,它可以用于自動駕駛、安防和醫(yī)療診斷等。圖像分割1.圖像分割是圖像識別任務(wù)中的一項基本任務(wù),其目標(biāo)是將圖像分割成不同的區(qū)域或?qū)ο蟆?.深度學(xué)習(xí)算法可以用于解決圖像分割問題,并且已經(jīng)取得了很高的準(zhǔn)確率。3.深度學(xué)習(xí)算法在圖像分割任務(wù)中的應(yīng)用也非常廣泛,例如,它可以用于醫(yī)療診斷、遙感和自動駕駛等。圖像識別簡介深度學(xué)習(xí)技術(shù)在圖像識別中的應(yīng)用#.圖像識別簡介圖像識別簡介:1.圖像識別是指計算機對圖像信息進(jìn)行理解和分析,從中提取有用的信息和意義的過程。它涉及計算機視覺、模式識別、機器學(xué)習(xí)等領(lǐng)域。2.圖像識別技術(shù)廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域,如人臉識別、物體檢測、醫(yī)療診斷、工業(yè)檢測、自動駕駛等。3.圖像識別技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了傳統(tǒng)方法和深度學(xué)習(xí)方法兩個階段。傳統(tǒng)方法主要基于手工特征提取,而深度學(xué)習(xí)方法則利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來自動學(xué)習(xí)圖像特征。圖像識別的重要性:1.圖像識別技術(shù)是人工智能領(lǐng)域的一項核心技術(shù),是計算機理解和處理視覺信息的基礎(chǔ)。2.圖像識別技術(shù)的發(fā)展對諸多領(lǐng)域產(chǎn)生了重大影響,如安防、交通、醫(yī)療、工業(yè)、娛樂等。3.圖像識別技術(shù)正在加速發(fā)展,不斷涌現(xiàn)新的技術(shù)和應(yīng)用,其未來前景廣闊。#.圖像識別簡介圖像識別面臨的挑戰(zhàn):1.圖像識別技術(shù)在某些情況下還存在局限性,如對復(fù)雜場景的識別準(zhǔn)確率較低、對圖像質(zhì)量要求較高、對計算資源的消耗較大等。2.圖像識別技術(shù)的發(fā)展面臨著倫理和道德方面的挑戰(zhàn),如人臉識別技術(shù)可能侵犯個人隱私、圖像識別技術(shù)可能被用于監(jiān)控和追蹤等。3.圖像識別技術(shù)的發(fā)展需要解決一些基本問題,如如何提高識別準(zhǔn)確率、如何降低計算資源的消耗、如何解決倫理和道德方面的挑戰(zhàn)等。圖像識別技術(shù)的發(fā)展趨勢:1.圖像識別技術(shù)的發(fā)展趨勢主要包括深度學(xué)習(xí)技術(shù)、遷移學(xué)習(xí)技術(shù)、弱監(jiān)督學(xué)習(xí)技術(shù)、多模態(tài)學(xué)習(xí)技術(shù)等。2.圖像識別技術(shù)的發(fā)展趨勢將推動圖像識別技術(shù)在更多領(lǐng)域應(yīng)用,如自動駕駛、醫(yī)療診斷、工業(yè)檢測、安防監(jiān)控等。3.圖像識別技術(shù)的發(fā)展趨勢將推動圖像識別技術(shù)變得更加智能、高效、可靠。#.圖像識別簡介圖像識別技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域:1.圖像識別技術(shù)在安防領(lǐng)域主要應(yīng)用于人臉識別、物體檢測、行為分析等。2.圖像識別技術(shù)在交通領(lǐng)域主要應(yīng)用于交通標(biāo)志識別、車牌識別、交通違法檢測等。3.圖像識別技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域主要應(yīng)用于醫(yī)學(xué)影像診斷、疾病診斷、手術(shù)輔助等。4.圖像識別技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域主要應(yīng)用于產(chǎn)品檢測、質(zhì)量控制、機器人視覺等。深度學(xué)習(xí)在圖像識別中的優(yōu)勢深度學(xué)習(xí)技術(shù)在圖像識別中的應(yīng)用深度學(xué)習(xí)在圖像識別中的優(yōu)勢1.深度學(xué)習(xí)模型可以從數(shù)據(jù)中學(xué)習(xí)復(fù)雜模式,并將其應(yīng)用于圖像識別任務(wù)。2.深度學(xué)習(xí)模型可以通過訓(xùn)練來提高識別準(zhǔn)確率,并且隨著訓(xùn)練數(shù)據(jù)的增加,識別準(zhǔn)確率也會不斷提高。3.深度學(xué)習(xí)模型可以處理各種類型的數(shù)據(jù),包括圖像、文本、語音等,具有很強的通用性。深度學(xué)習(xí)具有魯棒性1.深度學(xué)習(xí)模型對圖像的噪聲和失真具有較強的魯棒性。2.深度學(xué)習(xí)模型可以識別出圖像中的關(guān)鍵特征,即使這些特征在圖像中被遮擋或失真。3.深度學(xué)習(xí)模型可以識別出圖像中的細(xì)微差異,即使這些差異對于人類來說很難察覺。深度學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)能力強深度學(xué)習(xí)在圖像識別中的優(yōu)勢深度學(xué)習(xí)可以進(jìn)行端到端學(xué)習(xí)1.深度學(xué)習(xí)模型可以進(jìn)行端到端學(xué)習(xí),不需要人工設(shè)計特征提取器。2.深度學(xué)習(xí)模型可以自動學(xué)習(xí)圖像中的重要特征,并將其用于圖像識別任務(wù)。3.深度學(xué)習(xí)模型可以減少特征提取和分類等中間步驟,從而提高圖像識別效率。深度學(xué)習(xí)可以并行計算1.深度學(xué)習(xí)模型可以并行計算,從而提高圖像識別速度。2.深度學(xué)習(xí)模型可以利用GPU等硬件加速器進(jìn)行并行計算,進(jìn)一步提高識別速度。3.深度學(xué)習(xí)模型可以應(yīng)用于大規(guī)模圖像數(shù)據(jù)集的識別任務(wù),具有很強的實用價值。深度學(xué)習(xí)在圖像識別中的優(yōu)勢深度學(xué)習(xí)可以應(yīng)用于各種圖像識別任務(wù)1.深度學(xué)習(xí)模型可以應(yīng)用于各種圖像識別任務(wù),包括目標(biāo)檢測、人臉識別、圖像分類等。2.深度學(xué)習(xí)模型已經(jīng)在許多圖像識別任務(wù)中取得了很好的效果,并在實際生活中得到了廣泛的應(yīng)用。3.深度學(xué)習(xí)模型在圖像識別領(lǐng)域具有廣闊的發(fā)展前景,隨著深度學(xué)習(xí)技術(shù)的不斷發(fā)展,圖像識別技術(shù)也將不斷進(jìn)步。深度學(xué)習(xí)可以促進(jìn)其他領(lǐng)域的發(fā)展1.深度學(xué)習(xí)技術(shù)可以促進(jìn)其他領(lǐng)域的發(fā)展,如自然語言處理、語音識別、機器人等。2.深度學(xué)習(xí)技術(shù)可以幫助我們更好地理解數(shù)據(jù),并從數(shù)據(jù)中提取有價值的信息。3.深度學(xué)習(xí)技術(shù)可以幫助我們解決許多復(fù)雜的問題,并為我們帶來新的機遇與挑戰(zhàn)。深度學(xué)習(xí)模型的結(jié)構(gòu)與訓(xùn)練深度學(xué)習(xí)技術(shù)在圖像識別中的應(yīng)用深度學(xué)習(xí)模型的結(jié)構(gòu)與訓(xùn)練深度學(xué)習(xí)模型的結(jié)構(gòu)1.卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(ConvolutionalNeuralNetworks,CNN):CNN是深度學(xué)習(xí)技術(shù)在圖像識別領(lǐng)域應(yīng)用的典型代表,它通過卷積運算提取圖像中的局部特征,并通過池化操作減少特征圖的尺寸,從而達(dá)到降低計算復(fù)雜度的目的。2.循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(RecurrentNeuralNetworks,RNN):RNN是一種能夠處理序列數(shù)據(jù)的深度學(xué)習(xí)模型,它通過將前一個時間步的輸出作為下一個時間步的輸入,從而實現(xiàn)對序列數(shù)據(jù)的建模和預(yù)測。3.注意力機制(AttentionMechanism):注意力機制是一種可以幫助深度學(xué)習(xí)模型關(guān)注圖像中重要區(qū)域的技術(shù),它通過對圖像中不同區(qū)域的權(quán)重進(jìn)行調(diào)整,從而使模型更加關(guān)注那些與任務(wù)相關(guān)的重要區(qū)域。深度學(xué)習(xí)模型的結(jié)構(gòu)與訓(xùn)練深度學(xué)習(xí)模型的訓(xùn)練1.梯度下降法(GradientDescent):梯度下降法是一種常用的深度學(xué)習(xí)模型訓(xùn)練方法,它通過迭代式地計算模型參數(shù)的梯度,并沿梯度方向更新模型參數(shù),從而使模型的損失函數(shù)不斷減小。2.反向傳播算法(Backpropagation):反向傳播算法是梯度下降法中計算模型參數(shù)梯度的一種常用方法,它通過反向傳播誤差信號,逐層計算出模型各層的梯度信息,從而為梯度下降法提供更新模型參數(shù)的方向和步長。3.正則化技術(shù)(RegularizationTechniques):正則化技術(shù)是一種防止深度學(xué)習(xí)模型過擬合的方法,它通過在損失函數(shù)中加入正則化項來限制模型參數(shù)的取值范圍,從而使模型更加泛化。圖像預(yù)處理與數(shù)據(jù)增強技術(shù)深度學(xué)習(xí)技術(shù)在圖像識別中的應(yīng)用圖像預(yù)處理與數(shù)據(jù)增強技術(shù)圖像預(yù)處理技術(shù)1.圖像預(yù)處理技術(shù)是將原始圖像轉(zhuǎn)換為更適合深度學(xué)習(xí)模型訓(xùn)練和識別的形式的過程。2.圖像預(yù)處理技術(shù)包括圖像大小調(diào)整、圖像增強、圖像歸一化、圖像分割、圖像剪切等。3.圖像預(yù)處理技術(shù)的目的是提高圖像的質(zhì)量以幫助訓(xùn)練更準(zhǔn)確和可靠的深度學(xué)習(xí)模型。數(shù)據(jù)增強技術(shù)1.數(shù)據(jù)增強技術(shù)是針對圖像數(shù)據(jù)的人工合成新數(shù)據(jù),以增強數(shù)據(jù)的多樣性和魯棒性。2.數(shù)據(jù)增強技術(shù)包括圖像旋轉(zhuǎn)、圖像翻轉(zhuǎn)、圖像裁剪、圖像縮放、圖像色彩變化、圖像添加噪聲等。3.數(shù)據(jù)增強技術(shù)的目的是增加深度學(xué)習(xí)模型訓(xùn)練的數(shù)據(jù)量并提高模型的泛化能力。圖像識別典型應(yīng)用深度學(xué)習(xí)技術(shù)在圖像識別中的應(yīng)用圖像識別典型應(yīng)用人臉識別1.人臉識別技術(shù)利用深度學(xué)習(xí)構(gòu)建人臉特征向量模型,能夠有效地提取并識別個體人臉特征信息。2.實時性強,可用于身份認(rèn)證、安防監(jiān)控、人機交互等諸多領(lǐng)域。3.深度學(xué)習(xí)技術(shù)的人臉識別精度不斷提高,突破了傳統(tǒng)人臉識別方法的性能瓶頸,成為目前最主流的人臉識別技術(shù)之一。目標(biāo)檢測1.深度學(xué)習(xí)技術(shù)的目標(biāo)檢測方法可以快速、準(zhǔn)確地檢測并定位圖像中的感興趣區(qū)域,對后續(xù)的圖像識別、目標(biāo)跟蹤等任務(wù)起著關(guān)鍵作用。2.目標(biāo)檢測技術(shù)廣泛應(yīng)用于自動駕駛、工業(yè)檢測、醫(yī)療影像分析等領(lǐng)域。3.目前主流的目標(biāo)檢測算法包括YOLO系列、SSD系列、FasterR-CNN系列等,這些算法在檢測精度和速度方面都有不同程度的提升。圖像識別典型應(yīng)用圖像分類1.圖像分類技術(shù)通過深度學(xué)習(xí)算法對圖像中的物體進(jìn)行分類,是圖像識別的基礎(chǔ)任務(wù),也是最成熟的應(yīng)用場景之一。2.圖像分類技術(shù)廣泛應(yīng)用于產(chǎn)品分類、農(nóng)業(yè)種植、醫(yī)學(xué)影像分析等領(lǐng)域。3.目前主流的圖像分類算法包括VGGNet、ResNet、Inception系列等,這些算法在分類準(zhǔn)確率方面不斷提高,有效地推動了圖像分類技術(shù)的發(fā)展。圖像分割1.圖像分割技術(shù)利用深度學(xué)習(xí)算法將圖像分割成不同語義區(qū)域,為后續(xù)的圖像對象檢測、圖像理解等任務(wù)提供支持。2.圖像分割技術(shù)廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)影像分析、無人駕駛、智能機器人等領(lǐng)域。3.目前主流的圖像分割算法包括FCN、U-Net、DeepLab系列等,這些算法在分割精度和速度方面都有不同程度的提升。圖像識別典型應(yīng)用圖像生成1.圖像生成技術(shù)利用深度學(xué)習(xí)算法從隨機噪聲或其他數(shù)據(jù)源中生成逼真的圖像,可用于圖像增強、圖像修復(fù)、藝術(shù)創(chuàng)作等領(lǐng)域。2.圖像生成技術(shù)廣泛應(yīng)用于電影特效、游戲開發(fā)、工業(yè)設(shè)計等領(lǐng)域。3.目前主流的圖像生成算法包括GAN、VAE、Flow-based等,這些算法在圖像質(zhì)量和多樣性方面不斷提升,為圖像生成技術(shù)的發(fā)展帶來新的機遇。圖像理解1.圖像理解技術(shù)通過深度學(xué)習(xí)算法對圖像中的內(nèi)容進(jìn)行理解和推理,是圖像識別的最高級任務(wù),也是最具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)。2.圖像理解技術(shù)廣泛應(yīng)用于自動駕駛、醫(yī)療影像分析、智能機器人等領(lǐng)域。3.目前主流的圖像理解算法包括視覺問答、圖像字幕生成、圖像情感分析等,這些算法在理解圖像內(nèi)容和語義方面不斷進(jìn)步,為圖像理解技術(shù)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。深度學(xué)習(xí)圖像識別存在的問題深度學(xué)習(xí)技術(shù)在圖像識別中的應(yīng)用#.深度學(xué)習(xí)圖像識別存在的問題1.深度學(xué)習(xí)模型的訓(xùn)練需要大量的數(shù)據(jù)。獲取數(shù)據(jù)通常是一個耗時、費力的過程,尤其是在處理大規(guī)模的圖像數(shù)據(jù)集時。2.數(shù)據(jù)集中的圖像不僅需要數(shù)量多,還需要質(zhì)量高。圖像質(zhì)量包括分辨率、顏色深度、光照條件、拍攝角度等,這些因素都會影響模型的性能。3.深度學(xué)習(xí)模型需要適應(yīng)不同的數(shù)據(jù)集,這需要對數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理,包括縮放、裁剪、歸一化等操作,這也會增加數(shù)據(jù)處理的工作量。計算資源需求高:1.深度學(xué)習(xí)模型的訓(xùn)練需要強大的計算資源,通常需要使用高性能的GPU或TPU集群。2.深度學(xué)習(xí)模型的訓(xùn)練是一個迭代的過程,需要多次更新模型的參數(shù),這需要反復(fù)計算和存儲數(shù)據(jù),對計算和內(nèi)存資源帶來很大的壓力。3.深度學(xué)習(xí)模型的大小也較大,在部署到生產(chǎn)環(huán)境時需要占用大量的存儲空間。數(shù)據(jù)資源需求量大:#.深度學(xué)習(xí)圖像識別存在的問題模型泛化能力弱:1.深度學(xué)習(xí)模型容易出現(xiàn)過擬合現(xiàn)象,導(dǎo)致模型在訓(xùn)練集上的表現(xiàn)很好,但在測試集上的表現(xiàn)較差。2.深度學(xué)習(xí)模型對數(shù)據(jù)分布非常敏感,當(dāng)測試集的數(shù)據(jù)分布與訓(xùn)練集的數(shù)據(jù)分布不一致時,模型的性能會下降。3.深度學(xué)習(xí)模型很難處理長尾分布問題,即數(shù)據(jù)集中的大多數(shù)類別只有少量的數(shù)據(jù),而少數(shù)類別有大量的數(shù)據(jù)。模型難以解釋:1.深度學(xué)習(xí)模型是一個黑匣子,其內(nèi)部的決策過程難以解釋。2.由于深度學(xué)習(xí)模型是一種統(tǒng)計模型,其輸出結(jié)果是基于統(tǒng)計規(guī)律,而不是基于明確的規(guī)則或邏輯。3.深度學(xué)習(xí)模型的決策過程是受訓(xùn)練數(shù)據(jù)影響的,如果訓(xùn)練數(shù)據(jù)存在偏差,模型也會做出有偏差的決策。#.深度學(xué)習(xí)圖像識別存在的問題模型容易受到攻擊:1.深度學(xué)習(xí)模型容易受到對抗攻擊,攻擊者可以利用對抗樣本欺騙模型,使其做出錯誤的決策。2.深度學(xué)習(xí)模型也容易受到后門攻擊,攻擊者可以在模型中植入后門,使其在某些特殊情況下做出錯誤的決策。3.深度學(xué)習(xí)模型容易受到數(shù)據(jù)中毒攻擊,攻擊者可以在訓(xùn)練數(shù)據(jù)中加入錯誤或異常的數(shù)據(jù),導(dǎo)致模型學(xué)到錯誤的知識。模型部署成本高:1.深度學(xué)習(xí)模型的部署需要專門的硬件和軟件環(huán)境,這會增加部署成本。2.深度學(xué)習(xí)模型需要持續(xù)地維護(hù)和更新,這也會增加維護(hù)成本。深度學(xué)習(xí)圖像識別的發(fā)展與展望深度學(xué)習(xí)技術(shù)在圖像識別中的應(yīng)用深度學(xué)習(xí)圖像識別的發(fā)展與展望端到端深度學(xué)習(xí)圖像識別1.端到端深度學(xué)習(xí)圖像識別模型通過將預(yù)處理、特征提取和分類等傳統(tǒng)圖像識別任務(wù)的多個步驟集成到一個統(tǒng)一框架中,實現(xiàn)了從原始圖像直接到分類結(jié)果的端到端學(xué)習(xí)和推理。2.端到端深度學(xué)習(xí)圖像識別模型可以減少特征工程和數(shù)據(jù)預(yù)處理等步驟,降低圖像識別任務(wù)的復(fù)雜度和對專業(yè)知識的要求,提高圖像識別模型的訓(xùn)練效率和準(zhǔn)確性。3.端到端深度學(xué)習(xí)圖像識別模型可以學(xué)習(xí)到圖像中的全局和局部特征,并通過多層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行特征提取和分類,具有較強的魯棒性和泛化能力,可以更好地應(yīng)對圖像中的噪聲、遮擋和形變等干擾因素。遷移學(xué)習(xí)在圖像識別中的應(yīng)用1.遷移學(xué)習(xí)是一種將一個任務(wù)中學(xué)到的知識和經(jīng)驗遷移到另一個相關(guān)任務(wù)的方法,可以有效地減少新任務(wù)的數(shù)據(jù)需求和訓(xùn)練時間,提高圖像識別模型的準(zhǔn)確性和魯棒性。2.遷移學(xué)習(xí)在圖像識別中的應(yīng)用主要分為以下幾個步驟:選擇一個預(yù)訓(xùn)練的模型,將其權(quán)重復(fù)制到新模型中,對新模型進(jìn)行微調(diào)以適應(yīng)新任務(wù)的數(shù)據(jù)和目標(biāo)。3.遷移學(xué)習(xí)在圖像識別中的應(yīng)用取得了顯著的成果,例如,在ImageNet圖像分類任務(wù)中,使用遷移學(xué)習(xí)的模型可以將準(zhǔn)確率從60%提高到80%以上。深度學(xué)習(xí)圖像識別的發(fā)展與展望注意力機制在圖像識別中的應(yīng)用1.注意力機制是一種賦予神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的權(quán)重分配能力,允許網(wǎng)絡(luò)在處理信息時重點關(guān)注某些特征或區(qū)域,提高圖像識別模型對重要信息的提取能力和對干擾信息的抑制能力。2.注意力機制在圖像識別中的應(yīng)用主要分為以下幾種類型:空間注意力機制、通道注意力機制、時序注意力機制和多頭注意力機制。3.注意力機制在圖像識別中
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