【摘 要】
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目的应用深度学习进行病毒电镜图像的分类，通过多种模型性能的比较，提供适用于病毒电镜图像分类的网络模型，提供病毒电镜图像识别的辅助与支持，减少研究人员的劳动强度和分析时间。方法通过加深网络深度、调整学习率和批量大小等参数，使用AlexNet、VGG、ResNet、DenseNet、SqueezeNet、MobileNet、ShuffleNet多种经典的卷积神经网络对七种病毒电镜图像进行分类。结果De
【机 构】
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中国科学院大学数学科学学院，北京 100049,中国疾病预防控制中心病毒病预防控制所，北京 100052,中国科学院大学经济与管理学院，北京 100190,清华大学出版社，北京 100084,中国疾病
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目的应用深度学习进行病毒电镜图像的分类，通过多种模型性能的比较，提供适用于病毒电镜图像分类的网络模型，提供病毒电镜图像识别的辅助与支持，减少研究人员的劳动强度和分析时间。
方法通过加深网络深度、调整学习率和批量大小等参数，使用AlexNet、VGG、ResNet、DenseNet、SqueezeNet、MobileNet、ShuffleNet多种经典的卷积神经网络对七种病毒电镜图像进行分类。
结果DenseNet169以91.9%的准确率、90.1%的敏感度和98.6%的特异度取得了模型最佳性能。其中，模型对细小病毒的识别效果最好，乳头瘤病毒、疱疹病毒、痘病毒和轮状病毒的精确率、敏感度、特异度和F1值均在90%以上，甚至接近100%。同时，轻量级网络ShuffleNet的性能以更少的参数量和浮点次数超越了深度网络AlexNet和VGG，并能够以比ResNet少约15倍的参数量和90余倍的浮点运算次数取得与之相当的结果；与DenseNet相比，孙世丁通过牺牲可接受范围内的识别性能换取了比其少约10倍的参数量和80余倍的浮点运算次数。
结论深度网络DenseNet169能够以最佳性能实现病毒电镜图像的自动识别，轻量网络ShuffleNet_v2_x0_5能够以更少的参数量和浮点运算次数实现次优性能，在实际应用中可结合具体情况在深度网络和轻量级网络之间进行取舍。
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