ResNet解析_restnet

ResNet解析_restnetResNet在2015年被提出,在ImageNet比赛classification任务上获得第一名,因为它“简单与实用”并存,之后很多方法都建立在ResNet50或者ResNet101的基础上完成的,检测,分割,识别等领域都纷纷使用ResNet,Alphazero也使用了ResNet,所以可见ResNet确实很好用。下面我们从实用的角度去看看ResNet。1.ResNet意义随着…

大家好,又见面了,我是你们的朋友全栈君。如果您正在找激活码,请点击查看最新教程,关注关注公众号 “全栈程序员社区” 获取激活教程,可能之前旧版本教程已经失效.最新Idea2022.1教程亲测有效,一键激活。

Jetbrains全系列IDE稳定放心使用

ResNet在2015年被提出,在ImageNet比赛classification任务上获得第一名,因为它“简单与实用”并存,之后很多方法都建立在ResNet50或者ResNet101的基础上完成的,检测,分割,识别等领域都纷纷使用ResNet,Alpha zero也使用了ResNet,所以可见ResNet确实很好用。
下面我们从实用的角度去看看ResNet。

1.ResNet意义

随着网络的加深,出现了训练集准确率下降的现象,我们可以确定这不是由于Overfit过拟合造成的(过拟合的情况训练集应该准确率很高);所以作者针对这个问题提出了一种全新的网络,叫深度残差网络,它允许网络尽可能的加深,其中引入了全新的结构如图1;
这里问大家一个问题
残差指的是什么?
其中ResNet提出了两种mapping:一种是identity mapping,指的就是图1中”弯弯的曲线”,另一种residual mapping,指的就是除了”弯弯的曲线“那部分,所以最后的输出是 y=F(x)+x y = F ( x ) + x
identity mapping顾名思义,就是指本身,也就是公式中的 x x ,而residual mapping指的是“差”,也就是
y−x

y − x
,所以残差指的就是 F(x) F ( x ) 部分。
为什么ResNet可以解决“随着网络加深,准确率不下降”的问题?
除了实验证明外:
这里写图片描述
表1,Resnet在ImageNet上的结果
理论上,对于“随着网络加深,准确率下降”的问题,Resnet提供了两种选择方式,也就是identity mapping和residual mapping,如果网络已经到达最优,继续加深网络,residual mapping将被push为0,只剩下identity mapping,这样理论上网络一直处于最优状态了,网络的性能也就不会随着深度增加而降低了。

2.ResNet结构

它使用了一种连接方式叫做“shortcut connection”,顾名思义,shortcut就是“抄近道”的意思,看下图我们就能大致理解:
这里写图片描述
图1 Shortcut Connection
这是文章里面的图,我们可以看到一个“弯弯的弧线“这个就是所谓的”shortcut connection“,也是文中提到identity mapping,这张图也诠释了ResNet的真谛,当然大家可以放心,真正在使用的ResNet模块并不是这么单一,文章中就提出了两种方式:
这里写图片描述
图2 两种ResNet设计
这两种结构分别针对ResNet34(左图)和ResNet50/101/152(右图),一般称整个结构为一个”building block“。其中右图又称为”bottleneck design”,目的一目了然,就是为了降低参数的数目,第一个1×1的卷积把256维channel降到64维,然后在最后通过1×1卷积恢复,整体上用的参数数目:1x1x256x64 + 3x3x64x64 + 1x1x64x256 = 69632,而不使用bottleneck的话就是两个3x3x256的卷积,参数数目: 3x3x256x256x2 = 1179648,差了16.94倍。
对于常规ResNet,可以用于34层或者更少的网络中,对于Bottleneck Design的ResNet通常用于更深的如101这样的网络中,目的是减少计算和参数量(实用目的)。

问大家一个问题:
如图1所示,如果F(x)和x的channel个数不同怎么办,因为F(x)和x是按照channel维度相加的,channel不同怎么相加呢?
针对channel个数是否相同,要分成两种情况考虑,如下图:
这里写图片描述
图3 两种Shortcut Connection方式
如图3所示,我们可以清楚的”实线“和”虚线“两种连接方式,
实线的的Connection部分(”第一个粉色矩形和第三个粉色矩形“)都是执行3x3x64的卷积,他们的channel个数一致,所以采用计算方式:
y=F(x)+x y = F ( x ) + x
虚线的的Connection部分(”第一个绿色矩形和第三个绿色矩形“)分别是3x3x64和3x3x128的卷积操作,他们的channel个数不同(64和128),所以采用计算方式:
y=F(x)+Wx y = F ( x ) + W x
其中W是卷积操作,用来调整x的channel维度的;
下面我们看看两个实例:
这里写图片描述
图4 两种Shortcut Connection方式实例(左图channel一致,右图channel不一样)

3.ResNet50和ResNet101

这里把ResNet50和ResNet101特别提出,主要因为它们的出镜率很高,所以需要做特别的说明。给出了它们具体的结构:
这里写图片描述
表2,Resnet不同的结构
首先我们看一下表2,上面一共提出了5中深度的ResNet,分别是18,34,50,101和152,首先看表2最左侧,我们发现所有的网络都分成5部分,分别是:conv1,conv2_x,conv3_x,conv4_x,conv5_x,之后的其他论文也会专门用这个称呼指代ResNet50或者101的每部分。
拿101-layer那列,我们先看看101-layer是不是真的是101层网络,首先有个输入7x7x64的卷积,然后经过3 + 4 + 23 + 3 = 33个building block,每个block为3层,所以有33 x 3 = 99层,最后有个fc层(用于分类),所以1 + 99 + 1 = 101层,确实有101层网络;
注:101层网络仅仅指卷积或者全连接层,而激活层或者Pooling层并没有计算在内;
这里我们关注50-layer和101-layer这两列,可以发现,它们唯一的不同在于conv4_x,ResNet50有6个block,而ResNet101有23个block,查了17个block,也就是17 x 3 = 51层。

4.基于ResNet101的Faster RCNN

文章中把ResNet101应用在Faster RCNN上取得了更好的结果,结果如下:
这里写图片描述
这里写图片描述
表3,Resnet101 Faster RCNN在Pascal VOC07/12 以及COCO上的结果
这里有个问题:
Faster RCNN中RPN和Fast RCNN的共享特征图用的是conv5_x的输出么?
针对这个问题我们看看实际的基于ResNet101的Faster RCNN的结构图:
这里写图片描述
图5 基于ResNet101的Faster RCNN
图5展示了整个Faster RCNN的架构,其中蓝色的部分为ResNet101,可以发现conv4_x的最后的输出为RPN和RoI Pooling共享的部分,而conv5_x(共9层网络)都作用于RoI Pooling之后的一堆特征图(14 x 14 x 1024),特征图的大小维度也刚好符合原本的ResNet101中conv5_x的输入;
最后大家一定要记得最后要接一个average pooling,得到2048维特征,分别用于分类和框回归。

版权声明:本文内容由互联网用户自发贡献,该文观点仅代表作者本人。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如发现本站有涉嫌侵权/违法违规的内容, 请发送邮件至 举报,一经查实,本站将立刻删除。

发布者:全栈程序员-站长,转载请注明出处:https://javaforall.net/184867.html原文链接:https://javaforall.net

赞 (0)
全栈程序员-站长的头像全栈程序员-站长


相关推荐

  • pycharm2022激活码【在线注册码/序列号/破解码】

    pycharm2022激活码【在线注册码/序列号/破解码】,https://javaforall.net/100143.html。详细ieda激活码不妨到全栈程序员必看教程网一起来了解一下吧!

    2022年3月20日
  • JavaScript 数组排序函数sort()的使用

    JavaScript 数组排序函数sort()的使用简介  sort()方法是js中对于数组进行排序的函数。其可以方便快捷的实现对于数组的排序而不用我们自己编写排序方法。注:sort()函数会直接改变原数组。1.纯字符串数组排序letmyArray=[“people”,”person”,”apple”,”ziv”]console.log(myArray.sort())//打印结果[‘apple’,’people’,’person’,’ziv’]  其对于字符串数组直接按照字典顺序进行排序。注意:大小写字母也会影响排序结果,大

    2022年5月20日
  • vue django mysql_Python MySQL

    vue django mysql_Python MySQL工作之余断断续续根据网上找到的教程进行环境搭建,搭建了多个。但是一直没有一个整体概念,到底该先做什么,后做什么,操作一步后,结果应该是怎样另外,网上的教程都是直接用命令行操作,用pycharm又应该怎么弄呢环境搭建好以后,应该怎么分目录结构,应该先从哪里的代码开始写,写了以后,又需要做哪些配置这些问题一直困扰着我,所以我决定边学边记录整理。也希望能帮助同为初学者的你少走一些…

    2022年8月28日
  • 大数据的应用实例_net开源开发web框架

    大数据的应用实例_net开源开发web框架NetAdvantage的整套组件中,应该说WebGrid是应用最多的。但是网上的关于这方面的资料非常少。这段时间刚好项目处于收尾阶段,因为空余下来。而有一个项目中完全的运用了WebGrid。因此有了一些心得,现在共享大家这里我主要结合常见项目进销存中的一个入库单来讲解WebGrid在B/S开发中的便利我先把做好的界面和效果展示给大家,让大家有一个直观的了解当我在订单编号中输入订单编号后,我使用一

    2022年9月27日
  • 基于.Net开源框架

    基于.Net开源框架转 https://www.cnblogs.com/hgmyz/p/5313983.html自从学习.NET以来,优雅的编程风格,极度简单的可扩展性,足够强大开发工具,极小的学习曲线,让我对这个平台产生了浓厚的兴趣,在工作和学习中也积累了一些开源的组件,就目前想到的先整理于此,如果再想到,就继续补充这篇日志,日积月累,就能形成一个自己的组件经验库。分布式缓存框架:MicrosoftV…

    2022年7月15日
  • iPhone的屏幕尺寸和分辨率

    iPhone的屏幕尺寸和分辨率设计原型时,使用低分辨率的就可以。最终用户界面才使用高分辨率的,以适应苹果Retina屏的显示。iPhone4做原型时,可以用320*480,iPhone5做原型时,可以用320*568,iPhone6做原型时,可以用375*667,iPhone6Plus原型,可以用414×736, 参考链接:http://www.zhihu.com/question/2

    2022年5月14日

发表回复

您的邮箱地址不会被公开。 必填项已用 * 标注

关注全栈程序员社区公众号