Evrişim Ne Demek?

Evrişim ne demek?

Evrişim, İngilizce convolution kelimesinin Türkçe karşılığıdır. Matematikte iki fonksiyonu birleştirerek üçüncü bir fonksiyon üreten bir işlemdir. Yapay zekâda ise daha somut bir anlamı vardır: Filtre ya da çekirdek (kernel) adı verilen küçük bir sayı matrisi, görüntünün üzerinde adım adım kaydırılır; her konumda filtre ile altındaki pikseller çarpılıp toplanarak tek bir sayı elde edilir. Bu sayıların oluşturduğu yeni tabloya özellik haritası denir.

Evrişim nedir, nasıl çalışır?

Varsayımsal bir örnek: 3×3 boyutunda bir filtre düşün. Filtre görüntünün sol üst köşesine yerleştirilir, dokuz pikselle karşılıklı çarpılır ve sonuçlar toplanır. Ardından filtre bir piksel sağa kaydırılır ve işlem tekrarlanır. Tüm görüntü taranınca özellik haritası tamamlanır.

Filtredeki sayılar neyin yakalanacağını belirler. Bazı filtreler dikey kenarlara, bazıları yatay çizgilere ya da belirli dokulara güçlü tepki verir. Klasik görüntü işlemede bu filtreler elle tasarlanırken, evrişimli sinir ağlarında filtre değerleri eğitim sırasında veriden öğrenilir.

Neden önemlidir?

• Yerel desenler: Her filtre küçük bir bölgeye bakar; ilk katmanlar kenarları, derin katmanlar nesne parçalarını yakalar.
• Parametre paylaşımı: Aynı filtre tüm görüntüde kullanıldığından tam bağlantılı katmanlara göre çok daha az parametre gerekir.
• Konumdan bağımsızlık: Bir desen görüntünün neresinde olursa olsun aynı filtre onu fark edebilir.

İlgili kavramlar

Filtrenin kaç piksel kayacağını stride, kenarlara eklenen boşlukları padding, çıktının küçültülmesini ise havuzlama katmanı belirler. Evrişim yalnızca görüntülerde değil, ses sinyallerinde ve zaman serilerinde de tek boyutlu olarak kullanılır.