知行编程网知行编程网  2022-07-12 16:00 知行编程网 隐藏边栏 |   抢沙发  8 
文章评分 0 次,平均分 0.0




大神 | EfficientNet模型的完整细节

<pre><p style="text-align: left;line-height: normal;font-family: "Helvetica Neue", Helvetica, "Hiragino Sans GB", "Microsoft YaHei", Arial, sans-serif;margin-left: 8px;margin-right: 8px;"><span style="font-size: 12px;color: rgb(123, 127, 131);">作者 | Vardan Agarwal<br  /></span></p><p style="text-align: left;line-height: normal;font-family: "Helvetica Neue", Helvetica, "Hiragino Sans GB", "Microsoft YaHei", Arial, sans-serif;margin-left: 8px;margin-right: 8px;"><span style="font-size: 12px;color: rgb(123, 127, 131);">来自 | AI公园  编译 | ronghuaiyang</span></p>

本文仅作学术交流,如有侵权,请联系后台删除。


本文介绍了一种高效的网络模型EfficientNet,并分析了 EfficientNet B0 至B7的网络结构之间的差异。

我在一个Kaggle竞赛中翻阅notebooks,发现几乎每个人都在使用EfficientNet 作为他们的主干,而我之前从未听说过这个。

谷歌AI在这篇文章中:https://arxiv.org/abs/1905.11946介绍了它,他们试图提出一种更高效的方法,就像它的名字所建议的那样,同时改善了最新的结果。一般来说,模型设计得太宽,太深,或者分辨率太高。刚开始的时候,增加这些特性是有用的,但很快就会饱和,然后模型的参数会很多,因而效率不高。在EfficientNet中,这些特性是按更有原则的方式扩展的,也就是说,一切都是逐渐增加的。

大神 | EfficientNet模型的完整细节

不明白发生了什么?不要担心,一旦看到了架构,你就会明白了。但首先,让我们看看他们得到了什么结果。

大神 | EfficientNet模型的完整细节

由于参数的数目相当少,这个模型族是非常高效的,也提供更好的结果。现在我们知道了为什么这些可能会成为标准的预训练模型,但是缺少了一些东西。

   共同之处

首先,任何网络都以它为主干,在此之后,所有对架构的实验都以它为开始,这在所有8个模型和最后的层中都是一样的。
大神 | EfficientNet模型的完整细节
之后,每个主干包含7个block。这些block还有不同数量的子block,这些子block的数量随着EfficientNetB0到EfficientNetB7而增加。要可视化模型层,代码如下:
<section style="padding: 16px;max-width: 100%;font-size: 12px;overflow-x: auto;background: rgb(39, 40, 34);color: rgb(221, 221, 221);display: -webkit-box;border-radius: 0px;text-align: justify;font-family: "Helvetica Neue", Helvetica, "Hiragino Sans GB", "Microsoft YaHei", Arial, sans-serif;margin-left: 8px;margin-right: 8px;box-sizing: border-box !important;overflow-wrap: break-word !important;"><span style="max-width: 100%;font-size: 13px;box-sizing: border-box !important;word-wrap: break-word !important;overflow-wrap: break-word !important;">!pip install tf-nightly-gpu<br style="max-width: 100%;box-sizing: border-box !important;word-wrap: break-word !important;overflow-wrap: break-word !important;"  /><br style="max-width: 100%;box-sizing: border-box !important;word-wrap: break-word !important;overflow-wrap: break-word !important;"  /><span style="max-width: 100%;color: rgb(249, 38, 114);font-weight: bold;line-height: 26px;">import</span> tensorflow <span style="max-width: 100%;color: rgb(249, 38, 114);font-weight: bold;line-height: 26px;">as</span> tf<br style="max-width: 100%;box-sizing: border-box !important;word-wrap: break-word !important;overflow-wrap: break-word !important;"  /><br style="max-width: 100%;box-sizing: border-box !important;word-wrap: break-word !important;overflow-wrap: break-word !important;"  />IMG_SHAPE = (<span style="max-width: 100%;line-height: 26px;">224</span>, <span style="max-width: 100%;line-height: 26px;">224</span>, <span style="max-width: 100%;line-height: 26px;">3</span>)<br style="max-width: 100%;box-sizing: border-box !important;word-wrap: break-word !important;overflow-wrap: break-word !important;"  />model0 = tf.keras.applications.EfficientNetB0(input_shape=IMG_SHAPE, include_top=<span style="max-width: 100%;color: rgb(249, 38, 114);font-weight: bold;line-height: 26px;">False</span>, weights=<span style="max-width: 100%;color: rgb(166, 226, 46);line-height: 26px;">"imagenet"</span>)<br style="max-width: 100%;box-sizing: border-box !important;word-wrap: break-word !important;overflow-wrap: break-word !important;"  />tf.keras.utils.plot_model(model0) <span style="max-width: 100%;color: rgb(117, 113, 94);line-height: 26px;"># to draw and visualize</span><br style="max-width: 100%;box-sizing: border-box !important;word-wrap: break-word !important;overflow-wrap: break-word !important;"  />model0.summary() <span style="max-width: 100%;color: rgb(117, 113, 94);line-height: 26px;"># to see the list of layers and parameters</span></span></section>
如果你计算EfficientNet-B0的总层数,总数是237层,而EfficientNet-B7的总数是813层!!但不用担心,所有这些层都可以由下面的5个模块和上面的主干组成。
大神 | EfficientNet模型的完整细节
我们使用这5个模块来构建整个结构。
  • 模块1 — 这是子block的起点。
  • 模块2 — 此模块用于除第一个模块外的所有7个主要模块的第一个子block的起点。
  • 模块3 — 它作为跳跃连接到所有的子block。
  • 模块4 — 用于将跳跃连接合并到第一个子block中。
  • 模块5 — 每个子block都以跳跃连接的方式连接到之前的子block,并使用此模块进行组合。
这些模块被进一步组合成子block,这些子block将在block中以某种方式使用。
大神 | EfficientNet模型的完整细节
  • 子block1 — 它仅用于第一个block中的第一个子block。

  • 子block2 — 它用作所有其他block中的第一个子block。
  • 子block3 — 用于所有block中除第一个外的任何子block。
到目前为止,我们已经指定了要组合起来创建EfficientNet模型的所有内容,所以让我们开始吧。

   模型结构

EfficientNet-B0

大神 | EfficientNet模型的完整细节
EfficientNet-B0架构。(x2表示括号内的模块重复两次)

EfficientNet-B1

大神 | EfficientNet模型的完整细节
EfficientNet-B1的结构

EfficientNet-B2

它的架构与上面的模型相同,唯一的区别是特征图(通道)的数量不同,增加了参数的数量。

EfficientNet-B3

大神 | EfficientNet模型的完整细节
EfficientNet-B3的结构

EfficientNet-B4

大神 | EfficientNet模型的完整细节
EfficientNet-B4的结构

EfficientNet-B5

大神 | EfficientNet模型的完整细节
EfficientNet-B5的结构

EfficientNet-B6

大神 | EfficientNet模型的完整细节
EfficientNet-B6的结构

EfficientNet-B7

大神 | EfficientNet模型的完整细节
EfficientNet-B7的结构
很容易看出各个模型之间的差异,他们逐渐增加了子block的数量。如果你理解了体系结构,我鼓励你将任意的模型打印出来,并仔细阅读它以更彻底地了解它。下面的表表示了EfficientNet-B0中卷积操作的内核大小以及分辨率、通道和层。
大神 | EfficientNet模型的完整细节
此表已包含在原始论文中。对于整个模型族来说,分辨率是一样的。我不确定卷积核的大小是否改变了。层的数量已经在上面的图中显示了。通道数量是不同的,它是根据从每个型号的摘要中看到的信息计算出来的,如下所示:
大神 | EfficientNet模型的完整细节
在结束之前,我附上了另一个图像,来自它的研究论文,显示了它与其他的SOTA的performance的比较,还有减少的参数的数量和所需的FLOPS。

大神 | EfficientNet模型的完整细节

原文链接:
https://towardsdatascience.com/complete-architectural-details-of-all-efficientnet-models-5fd5b736142

<section data-brushtype="text" style="padding-right: 0em;padding-left: 0em;white-space: normal;max-width: 100%;letter-spacing: 0.544px;color: rgb(62, 62, 62);font-family: "Helvetica Neue", Helvetica, "Hiragino Sans GB", "Microsoft YaHei", Arial, sans-serif;widows: 1;word-spacing: 2px;caret-color: rgb(255, 0, 0);text-align: center;box-sizing: border-box !important;overflow-wrap: break-word !important;"><strong style="max-width: 100%;color: rgb(0, 0, 0);font-family: -apple-system-font, system-ui, "Helvetica Neue", "PingFang SC", "Hiragino Sans GB", "Microsoft YaHei UI", "Microsoft YaHei", Arial, sans-serif;letter-spacing: 0.544px;box-sizing: border-box !important;overflow-wrap: break-word !important;"><span style="max-width: 100%;letter-spacing: 0.5px;font-size: 14px;box-sizing: border-box !important;overflow-wrap: break-word !important;"><strong style="max-width: 100%;font-size: 16px;letter-spacing: 0.544px;box-sizing: border-box !important;overflow-wrap: break-word !important;"><span style="max-width: 100%;letter-spacing: 0.5px;box-sizing: border-box !important;overflow-wrap: break-word !important;">—</span></strong>完<strong style="max-width: 100%;font-size: 16px;letter-spacing: 0.544px;box-sizing: border-box !important;overflow-wrap: break-word !important;"><span style="max-width: 100%;letter-spacing: 0.5px;font-size: 14px;box-sizing: border-box !important;overflow-wrap: break-word !important;"><strong style="max-width: 100%;font-size: 16px;letter-spacing: 0.544px;box-sizing: border-box !important;overflow-wrap: break-word !important;"><span style="max-width: 100%;letter-spacing: 0.5px;box-sizing: border-box !important;overflow-wrap: break-word !important;">—</span></strong></span></strong></span></strong></section><pre style="padding-right: 0em;padding-left: 0em;max-width: 100%;letter-spacing: 0.544px;color: rgb(62, 62, 62);widows: 1;word-spacing: 2px;caret-color: rgb(255, 0, 0);text-align: center;box-sizing: border-box !important;overflow-wrap: break-word !important;"><pre style="max-width: 100%;box-sizing: border-box !important;overflow-wrap: break-word !important;"><section style="max-width: 100%;letter-spacing: 0.544px;white-space: normal;font-family: -apple-system-font, system-ui, "Helvetica Neue", "PingFang SC", "Hiragino Sans GB", "Microsoft YaHei UI", "Microsoft YaHei", Arial, sans-serif;box-sizing: border-box !important;overflow-wrap: break-word !important;"><section powered-by="xiumi.us" style="max-width: 100%;box-sizing: border-box !important;overflow-wrap: break-word !important;"><section style="margin-top: 15px;margin-bottom: 25px;max-width: 100%;opacity: 0.8;box-sizing: border-box !important;overflow-wrap: break-word !important;"><section style="max-width: 100%;box-sizing: border-box !important;overflow-wrap: break-word !important;"><section style="max-width: 100%;letter-spacing: 0.544px;box-sizing: border-box !important;overflow-wrap: break-word !important;"><section powered-by="xiumi.us" style="max-width: 100%;box-sizing: border-box !important;overflow-wrap: break-word !important;"><section style="margin-top: 15px;margin-bottom: 25px;max-width: 100%;opacity: 0.8;box-sizing: border-box !important;overflow-wrap: break-word !important;"><section style="max-width: 100%;box-sizing: border-box !important;overflow-wrap: break-word !important;"><section style="margin-bottom: 15px;padding-right: 0em;padding-left: 0em;max-width: 100%;color: rgb(127, 127, 127);font-size: 12px;font-family: sans-serif;line-height: 25.5938px;letter-spacing: 3px;box-sizing: border-box !important;overflow-wrap: break-word !important;"><span style="max-width: 100%;color: rgb(0, 0, 0);box-sizing: border-box !important;overflow-wrap: break-word !important;"><strong style="max-width: 100%;box-sizing: border-box !important;overflow-wrap: break-word !important;"><span style="max-width: 100%;font-size: 16px;font-family: 微软雅黑;caret-color: red;box-sizing: border-box !important;overflow-wrap: break-word !important;">为您推荐</span></strong></span></section><section style="margin-top: 5px;margin-bottom: 5px;padding-right: 0em;padding-left: 0em;max-width: 100%;min-height: 1em;font-family: sans-serif;letter-spacing: 0px;opacity: 0.8;line-height: normal;box-sizing: border-box !important;overflow-wrap: break-word !important;">一文了解深度推荐算法的演进</section><section style="margin-top: 5px;margin-bottom: 5px;padding-right: 0em;padding-left: 0em;max-width: 100%;min-height: 1em;font-family: sans-serif;letter-spacing: 0px;opacity: 0.8;line-height: normal;box-sizing: border-box !important;overflow-wrap: break-word !important;">干货 | 算法工程师超实用技术路线图</section><section style="margin-top: 5px;margin-bottom: 5px;padding-right: 0em;padding-left: 0em;max-width: 100%;min-height: 1em;font-family: sans-serif;letter-spacing: 0px;opacity: 0.8;line-height: normal;box-sizing: border-box !important;overflow-wrap: break-word !important;"><span style="font-size: 14px;">13个算法工程师必须掌握的PyTorch Tricks</span></section><section style="margin-top: 5px;margin-bottom: 5px;padding-right: 0em;padding-left: 0em;max-width: 100%;min-height: 1em;font-family: sans-serif;letter-spacing: 0px;opacity: 0.8;line-height: normal;box-sizing: border-box !important;overflow-wrap: break-word !important;"><span style="font-size: 14px;">吴恩达上新:生成对抗网络(GAN)专项课程</span><br  /></section><section style="margin-top: 5px;margin-bottom: 5px;padding-right: 0em;padding-left: 0em;max-width: 100%;min-height: 1em;font-family: sans-serif;letter-spacing: 0px;opacity: 0.8;line-height: normal;box-sizing: border-box !important;overflow-wrap: break-word !important;">拿到2021灰飞烟灭算法岗offer的大佬们是啥样的<span style="font-size: 14px;">?</span></section></section></section></section></section></section></section></section></section>

大神 | EfficientNet模型的完整细节

本篇文章来源于: 深度学习这件小事

本文为原创文章,版权归所有,欢迎分享本文,转载请保留出处!

知行编程网
知行编程网 关注:1    粉丝:1
这个人很懒,什么都没写

发表评论

表情 格式 链接 私密 签到
扫一扫二维码分享