• 彩色图像具有标准的RBG通道来代表红绿蓝，但是到目前位置我们仅展示了单个输入和单个通道的简化例子。这使得我们可以将输入，卷积核和输出看作二维张量
• 而当我们添加通道时，输入和隐藏表示都变成了三维张量。例如每个RGB输入图像都具有 $3\times h\times w$ 的形状，我们将这个大小为 3 的轴称为通道维度

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1. 多输入通道

• 当输入包含多个通道时，需要构造一个与输入数据具有相同输入通道数的卷积核，以便与输入数据进行互相关运算
• 我们对不同的通道之间分别进行互相关运算如下所示
  
• 我们下面尝试用代码来进行实现
  
• 下面进行验证
  

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2. 多输出通道

• 到目位置，不论有多少输入通道，我们都只有一个输出通道，但是每一层有多个输出通道是很重要的

• 在最流行的神经网络架构中，随着层数的加深，我们常会增加输出通道的维数，通过减少空间分辨率以获得更大的通道深度

• 直观解释就是：我们将每个通道看作对不同特征的响应，而现实可能更复杂一些，因为每个通道不是独立学习的，而是为了共同使用而优化的。因此多输出通道并不仅仅是学习多个单通道的检测器

• 用 $c_i$ 和 $c_0$ 分别表示输入和输出的通道数目，并让 $k_h$ 和 $k_w$ 为卷积核的高度和宽度。为了获得多通道的输出，我们可以为每一个输出通道创建一个形状为 $c_i\times k_h\times k_w$ 的卷积核张量，这样卷积核的形状就变成了 $c_0\times c_i\times k_h\times k_w$，即每个输出通道都有 $c_i\times k_h\times k_w$ 的卷积核

• 每个输出通道先获取所有输入通道，再以对应该输出通道的卷积核计算出结果

• 下面我们实现一个计算多个通道的输出的互相关函数
  

• 下面介绍torch.stack
  
  

• 我们对 K 进行堆叠来制造多个输出
  

• 对输入张量 X 和 卷积核张量 K 进行互相关运算。现在的输出包含三个通道，第一个通道的结果与先前输入张量 X 和多输出单通道结果一致
  

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3. $1\times 1$ 卷积层

• $1\times 1$ 卷积看起来似乎没多大意义。毕竟，卷积的本质是有效提取相邻像素间的相关特征，而 $1\times 1$ 卷积显然没有此作用。
• 但是，$1\times 1$ 仍然十分流行，经常包含在复杂深层网络的设计中，下面我们来解读它的实际作用
  
• 下图展示了使用 $1\times 1$ 卷积层与三个输出通道和两个输入通道的互相关计算。这里的输入和输出具有相同的宽度和高度，输出中的每个元素都是从输入图像中同一位置元素的线性组合
• 以 $c_i$ 个输出值转换为 $c_0$ 个输出值。因为这仍然是一个卷积层，所以跨像素的权重是一致的。此时卷积层的权重为 $c_0\times c_i$ 再加上一个偏置，这一点有点像MLP
  
• 我们尝试用全连接层实现 $1\times 1$ 卷积
  
• 当执行 $1\times 1$ 运算时，上述函数相当于先前实现的互相关函数 corr2d_multi_in_out，验证如下