1、1998年LeCun 推出了LeNet 网络，它是第一个广为流传的卷积神经网络。
2、LeNet 网络包含了卷积层、池化层、全连接层，这些都是现代CNN 网络的基本组件。
- 输入层：二维图像，尺寸为
32x32。 C1、C3、C5层：二维卷积层。其中C5将输入的feature map（尺寸16@5x5）转化为尺寸为120x1x1的feature map，然后转换为长度为120的一维向量。这是一种常见的、将卷积层的输出转换为全连接层的输入的一种方法。S2、S4层：池化层。使用sigmoid函数作为激活函数。后续的CNN都使用ReLU作为激活函数。F6层：全连接层。- 输出层：由欧式径向基函数单元组成。后续的
CNN使用softmax输出单元。下表中，@分隔了通道数量和feature map的宽、高。
| 网络层 | 核/池大小 | 核数量 | 步长 | 输入尺寸 | 输出尺寸 |
| INPUT | – | – | – | – | 1@32×32 |
| C1 | 5×5 | 6 | 1 | 1@32×32 | 6@28×28 |
| S2 | 2×2 | – | 2 | 6@28×28 | 6@14×14 |
| C3 | 5×5 | 16 | 1 | 6@14×14 | 16@10×10 |
| S4 | 2×2 | – | 2 | 16@10×10 | 16@5×5 |
| C5 | 5×5 | 120 | 1 | 16@5×5 | 120@1×1 |
| F6 | – | – | – | 120 | 84 |
| OUTPUT | – | – | – | 84 | 10 |
3、网络实现
接下来用Python+Pytorch来搭建LeNet-5，实例化一个Sequential来连接所有的层：
net=nn.Sequential(
nn.Conv2d(1,6,kernel_size=(5,5)),nn.Sigmoid(),nn.AvgPool2d(kernel_size=2,stride=2),
nn.Conv2d(6,16,kernel_size=(5,5)),nn.Sigmoid(),nn.AvgPool2d(kernel_size=2,stride=2),
nn.Flatten(),
nn.Linear(16*5*5,120),nn.Sigmoid(),
nn.Linear(120,84),nn.Sigmoid(),
nn.Linear(84,10)为了检查搭建的网络是否正确，可以给net输入一个32 x 32的矩阵来检查每层的输出：
X=torch.rand((1,1,32,32),dtype=torch.float32)
for layer in net:
X=layer(X)
print(layer.__class__.__name__,'out shape:\t',X.shape)
运行结果如下：
Conv2d out shape: torch.Size([1, 6, 28, 28])
Sigmoid out shape: torch.Size([1, 6, 28, 28])
AvgPool2d out shape: torch.Size([1, 6, 14, 14])
Conv2d out shape: torch.Size([1, 16, 10, 10])
Sigmoid out shape: torch.Size([1, 16, 10, 10])
AvgPool2d out shape: torch.Size([1, 16, 5, 5])
Flatten out shape: torch.Size([1, 400])
Linear out shape: torch.Size([1, 120])
Sigmoid out shape: torch.Size([1, 120])
Linear out shape: torch.Size([1, 84])
Sigmoid out shape: torch.Size([1, 84])
Linear out shape: torch.Size([1, 10])
说明：
Conv2d out shape:卷积层输出图像的高/宽可以用下面公式计算：
h ′ = ( h + 2 ∗ padding − h 1 ) / stride + 1
w ′ = ( w + 2 ∗ padding − w 1 ) / stride + 1
h/w是输入图像的高/宽，padding是填充，stride是步幅，在卷积层中一般为1，h1/w1是卷积核的高/宽。第一个卷积层输入32 x 32，所以输出=32+2×0-5+1=28；卷积层输出图像的通道数跟卷积核的数目相同，由于第一个卷积层有6个卷积核，因此输出图像有6个通道；最后输出图像（6 X 28 X 28）。池化层输出图像的图像通道数不变，高/宽计算方式跟卷积层输出图像的高/宽一样。
参考：
1、CNN：图像分类（https://www.huaxiaozhuan.com/）
2、卷积神经网络之LeNet（一）(CSDN)