resnet
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思路
神经网络在反向传播过程中要不断地传播梯度,而当网络层数加深时,梯度在传播过程中会逐渐消失(假如采用Sigmoid函数,对于幅度为1的信号,每向后传递一层,梯度就衰减为原来的0.25,层数越多,衰减越厉害),导致无法对前面网络层的权重进行有效的调整。
随着网络的加深,累计的参数变多,越容易导致梯度下降或者梯度爆炸,于是现象就是更深的网络有着更强大的表达,但是随着网络的增加,最终的效果却不好,于是resnet的思路就是在进行网络加深的时候进行一个类似短路的操作,保证最终的效果
通过这样的结构,中间网络的参数减小,导致更深层的网络的实现成为可能。
例子:
class ResBlk(nn.Module):
"""
resnet block
"""
def __init__(self, ch_in, ch_out):# ch_in, ch_out不一定一致,假设ch_in为64,ch_out为256
"""
:param ch_in:
:param ch_out:
"""
super(ResBlk, self).__init__()
self.conv1 = nn.Conv2d(ch_in, ch_out, kernel_size=3, stride=1, padding=1)
self.bn1 = nn.BatchNorm2d(ch_out)
self.conv2 = nn.Conv2d(ch_out, ch_out, kernel_size=3, stride=1, padding=1)
self.bn2 = nn.BatchNorm2d(ch_out)
self.extra = nn.Sequential()
if ch_out != ch_in:#如果输入的channel与输出的channel不相同,将输入channel变为输出channel
# [b, ch_in, h, w] => [b, ch_out, h, w]
self.extra = nn.Sequential(
nn.Conv2d(ch_in, ch_out, kernel_size=1, stride=1),
nn.BatchNorm2d(ch_out)
)
def forward(self, x):
"""
:param x: [b, ch, h, w]
:return:
"""
out = F.relu(self.bn1(self.conv1(x)))
out = self.bn2(self.conv2(out))
# short cut.
# extra module: [b, ch_in, h, w] => [b, ch_out, h, w]
# element-wise add:
out = self.extra(x) + out
return out
两种结构分别针对ResNet34(左图)和ResNet50/101/152(右图),其目的主要就是为了降低参数的数目。左图是两个3x3x256的卷积,参数数目: 3x3x256x256x2 = 1179648,右图是第一个1x1的卷积把256维通道降到64维,然后在最后通过1x1卷积恢复,整体上用的参数数目:1x1x256x64 + 3x3x64x64 + 1x1x64x256 = 69632,右图的参数数量比左图减少了16.94倍,因此,右图的主要目的就是为了减少参数量,从而减少计算量。
对于常规的ResNet,可以用于34层或者更少的网络中(左图);对于更深的网络(如101层),则使用右图,其目的是减少计算和参数量。
其中weight指conv层,BN指Batch Normalization层,ReLU指激活层,addition指相加;
参考:https://blog.csdn.net/chenyuping333/article/details/82344334