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기술

평균 풀링

평균 풀링기술
영문명
Average pooling
대표 연산
창 내부 값의 산술평균
주요 설정
창 크기와 이동 간격
처리 단위
일반적으로 채널별 공간 영역
평균 풀링은 특징 지도의 일정한 영역에서 평균을 구해 대표값으로 사용하는 연산이다. 창을 이동하며 채널별로 처리한다. 최댓값 하나를 남기는 최대 풀링과 달리 창 안의 모든 값이 평균에 기여한다.

창 안의 값을 합치기

패딩이 없는 2×2 창에 (2,4,6,8)이 들어 있으면 출력은 5다. 같은 창의 최대 풀링 출력은 8이다. 평균 풀링은 가장 큰 값의 존재뿐 아니라 나머지 값들의 크기도 결과에 반영한다.

겹치는 창의 예

입력의 세 행이 (1,5,2), (3,7,4), (9,1,6)이라고 하자. 2×2 창을 간격 1로 이동하고 패딩하지 않으면 출력의 두 행은 (4,4.5), (5,4.5)다. 창이 겹치므로 입력 7은 네 출력에 모두 기여한다. 한 입력값이 항상 한 번만 쓰이는 것은 아니다.

선형성과 정보 손실

창과 나누는 개수가 고정된 평균은 선형 연산이다. 그러나 정보를 보존하는 일대일 변환은 아니다. (1,3,5,7)과 (4,4,4,4)는 모두 평균 4가 된다. 평균만 알고 원래 배열을 복원할 수는 없다.

경계와 축소의 조건

패딩 없이 길이 n의 축에 창 k와 간격 s를 쓰면 출력 길이는 n≥k일 때 floor((n-k)/s)+1이다. 경계에 패딩을 넣을 때는 추가한 값을 평균의 분모에 포함하는 규약도 확인해야 한다. 평균을 거친 축소라도 모든 고주파 성분이나 위치 변화의 영향을 완전히 없애는 것은 아니다.

관련 문서

최대 풀링 / 합성곱 / 인공 신경망 / 배치 정규화 / 그룹 정규화 / 층 정규화