G検定（ジェネラリスト検定） ディープラーニングの要素技術 練習問題 第31問: 畳み込み層の性質に関する次の文の（ A ）（ B ）に入る語の組合せとして、最も適切なものはどれか。 「畳み込み層では、同じフィルタを入力の各位置で使い回す（

肢2が正解です。教科書 Deep Learning (Goodfellow ら) の9.2節は、畳み込みでは特別な形の重みの共有 (パラメータ共有) によって、層が平行移動に対する等変性 (equivariance) を持つと説明しています。

関数が等変であるとは、入力が変わると出力も同じように変わることで、入力をずらしてから畳み込んでも、畳み込んでから出力をずらしても同じ結果になります。肢1と肢4のスパースな結合 (疎な結合) は、フィルタを入力より小さくして各出力を入力の一部とつなぐことで、主な利点は重みの数と計算量を減らすことです。

肢1と肢3の不変性は、入力を少しずらしても出力がほとんど変わらない性質で、同じ本の9.3節はプーリングがおおよその不変性をもたらすと説明しています。出力も同じだけずれるのが等変、出力が変わらないのが不変と区別します。