ai-058Đọc toàn bộ đề miễn phí

Cài Đặt Max Pooling và Average Pooling 2D Từ Gốc

Xây dựng lớp Pooling2D:

AITrung bình35 phút

Tiến độ của tôi ở bài này

Điểm được lưu vào tài khoản sau khi chấm bài.

Đang tải điểm của bạn…

Kiến thức và chủ đề

computer-visionpoolingcnnnumpy

Kiến thức tiên quyết: spatial-convolution-2d-from-scratch.

Nội dung đề bài

Mục tiêu kiến thức

  • Pooling (Gom cụm không gian) giảm kích thước không gian (H, W) để giảm tải tính toán và tăng trường tiếp nhận (Receptive Field).
  • Max Pooling: Lấy giá trị lớn nhất trong mỗi cửa sổ K × K. Giúp giữ lại các tín hiệu kích hoạt nổi bật nhất.
  • Average Pooling: Lấy giá trị trung bình cộng các phần tử trong mỗi cửa sổ K × K. Giúp làm mịn thông tin không gian.

Yêu cầu

Xây dựng lớp Pooling2D:

class Pooling2D:
    def __init__(self, kernel_size: int = 2, stride: int = 2):
        pass

    def max_pool(self, x: np.ndarray) -> np.ndarray:
        pass

    def avg_pool(self, x: np.ndarray) -> np.ndarray:
        pass
  • x: Mảng NumPy 4D shape (B, C, H, W).
  • Trả về mảng 4D shape (B, C, H_out, W_out) với Hout = ⌊ H - KS ⌋ + 1.

Input

  • Lớp Pooling2D(kernel_size, stride): Khởi tạo đối tượng với các tham số, trọng số hoặc cấu hình tương ứng.

Output

  • Các phương thức của Pooling2D: Trả về kết quả tính toán hoặc cập nhật trạng thái nội bộ của đối tượng.

Ràng buộc

  • Thời gian chạy tối đa: 2000ms.
  • Giới hạn bộ nhớ: 256MB.
  • Dữ liệu đầu vào hợp lệ theo đúng kiểu dữ liệu và miền giá trị được mô tả.

Ví dụ 1

Input

x = np.random.randn(2, 3, 6, 6)
pool = Pooling2D(kernel_size=2, stride=2)
out_max = pool.max_pool(x)
out_avg = pool.avg_pool(x)
x_t = torch.tensor(x, dtype=torch.float64)

Output

Tensor shape: (2, 3, 6, 6), dtype=torch.float64

Giải thích

Hàm/lớp được gọi với các tham số mẫu trên và trả về kết quả số học / kích thước tensor tương ứng theo đúng thiết kế.

Ví dụ 2

Input

x = np.arange(16, dtype=np.float64).reshape(1, 1, 4, 4)
pool = Pooling2D(kernel_size=2, stride=1)
out_max = pool.max_pool(x)

Output

[[[[ 5.,  6.,  7.],
   [ 9., 10., 11.],
   [13., 14., 15.]]]]

Giải thích

Hàm/lớp được gọi với các tham số mẫu trên và trả về kết quả số học / kích thước tensor tương ứng theo đúng thiết kế.

3 cấp độ gợi ýMở dần khi bạn thật sự cần hỗ trợ.
Phân tích lời giảiGiải thích hướng tư duy và thuật toán.
Code tham khảoDùng để đối chiếu sau khi tự làm.

Gợi ý và lời giải chỉ mở sau khi bạn bấm Nộp bài. Giáo viên và quản trị viên mở được ngay.