МЕЖДУНАРОДНЫЙ ЖУРНАЛ ИНФОРМАЦИОННЫХ И КОММУНИКАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

EVALUATING OPTIMAL CONFIGURATIONS OF SHALLOW CNNS ON LOW-COMPLEXITY DATASETS

Авторы

  • H. Yaroslav Киевский национальный университет имени Тараса Шевченко
  • S. Paliy Киевский национальный университет имени Тараса Шевченко
  • T. Honcharenko Киевский национальный университет строительства и архитектуры

DOI:

https://doi.org/10.54309/IJICT.2026.26.2.009

Ключевые слова:

Свёрточные нейронные сети (CNN), нейронные сети (NN), глубокое обучение, искусственный интеллект (AI)

Аннотация

В настоящем исследовании изучается влияние глубины сети, конфигураций размеров ядер и типов свёрточных слоёв на производительность свёрточных нейронных сетей (CNN) при решении задач классификации изображений. Цель исследования заключается в систематической оценке того, каким образом изменения размера ядра, стратегии свёртки и глубины сети влияют на точность классификации и вычислительную эффективность. Рассматриваются как неглубокие, так и сети умеренной глубины, что позволяет определить относительную значимость модификаций ядер по сравнению с увеличением глубины сети. С использованием наборов данных MNIST и CIFAR-10 оцениваются размеры ядер от 3×3 до 11×11, конфигурации свёрток, включающие стандартные, дилатированные и страйдовые свёртки, а также глубина сети от двух до восьми свёрточных слоёв при различных разрешениях входных изображений (32×32, 64×64, 128×128 и 256×256 пикселей). Результаты показывают, что для простых наборов данных, таких как MNIST, увеличение глубины сети обеспечивает ограниченный прирост эффективности, поскольку высокая точность (~97–98 %) достигается даже при использовании неглубоких сетей независимо от вариаций размеров ядер. В отличие от этого, для CIFAR-10 использование ядер меньшего размера на ранних слоях в сочетании с увеличением глубины сети позволяет более эффективно выделять мелкодетализированные признаки, тогда как более крупные ядра на последующих слоях способствуют улучшению способности модели к обобщению при высоком разрешении изображений. Дилатированные свёртки обеспечивают заметное повышение эффективности при работе с изображениями высокого разрешения за счёт сокращения времени инференса (до двукратного ускорения при разрешении 256×256) без снижения точности, особенно в более глубоких моделях. Страйдовые свёртки, несмотря на вычислительную эффективность, приводят к устойчивому снижению точности вследствие потери пространственной информации на различных уровнях глубины сети. Полученные результаты свидетельствуют о том, что оптимальная производительность достигается благодаря сбалансированному сочетанию конфигурации ядер, стратегии свёртки и глубины сети. В дальнейшем целесообразно исследовать адаптивные архитектуры, способные динамически регулировать указанные параметры для повышения устойчивости моделей при работе с различными наборами данных и разрешениями изображений.

Скачивания

Данные скачивания пока недоступны.

Биографии авторов

H. Yaroslav, Киевский национальный университет имени Тараса Шевченко

Докторант

S. Paliy, Киевский национальный университет имени Тараса Шевченко

PhD, ассоциированный профессор

T. Honcharenko, Киевский национальный университет строительства и архитектуры

Доктор технических наук, профессор

Загрузки

Опубликован

2026-06-30

Как цитировать

H. Yaroslav, S. Paliy, & T. Honcharenko. (2026). EVALUATING OPTIMAL CONFIGURATIONS OF SHALLOW CNNS ON LOW-COMPLEXITY DATASETS. МЕЖДУНАРОДНЫЙ ЖУРНАЛ ИНФОРМАЦИОННЫХ И КОММУНИКАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ, 7(2), 138–152. https://doi.org/10.54309/IJICT.2026.26.2.009

Похожие статьи

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 > >> 

Вы также можете начать расширеннвй поиск похожих статей для этой статьи.

Loading...