④ ディープラーニングの要素技術／ 20. プーリング層

不変性の獲得とは

不変性の獲得とは、対象物の位置や大きさが多少変化しても、同一の特徴として認識できる性質です。プーリング層の主要な役割としてG検定対策として重要です。

この用語はG検定シラバスの「20. プーリング層」に含まれます。章全体の用語は用語解説④（全60語）にまとまっています。

少しずれても同じものとして認識できる性質。プーリング層がこれを担います。

なぜ必要なのか

同じ猫の写真でも、撮る位置や角度が変われば画素の値はまったく違うものになります。それでも「猫」と認識できなければ実用になりません。

そこで、細かい位置の違いを吸収する仕組みが必要になります。それがプーリング層です。領域内の代表値だけを残すことで、少しの位置ずれを無視できるようになります。

似た目的を持つ手法にデータ拡張があります。しかしアプローチが違います。

両方を併用するのが一般的です。また源流をたどると、ネオコグニトロンのC細胞層が同じ役割を担っていました。

位置ずれに強くなるということは、裏を返せば細かい位置情報が失われるということです。

画像分類では問題になりませんが、画素単位で位置を出したいセグメンテーションでは不都合になります。そうした課題でDilated Convolutionが使われるのは、解像度を落とさずに済むためです。