neuron_layer, vision_layer
,这里的Wtf_Layer肯定是属vision_layer了,所以打开vision_layers.hpp
然后复制convolution_layer的相关代码,把类名还有构造函数的名字改为WtfLayer,如果没有用到GPU运算,那么把里面的带GPU的函数都删掉
2. 将Wtf_layer.cpp 添加到src\caffe\layers文件夹中,代码内容复制convolution_layer.cpp 把对应的类名修改(可以搜一下conv关键字,然后改为Wtf)
3. 假如有gpu的代码就添加响应的Wtf_layer.cu (这里不添加了)
4. 修改proto/caffe.proto文件,找到LayerType,添加WTF,并更新ID(新的ID应该是34)。假如说Wtf_Layer有参数,比如Convolution肯定是有参数的,那么添加WtfParameter类
5. 在layer_factory.cpp中添加响应的代码,就是一堆if ... else的那片代码
6. 这个可以不做,但是为了结果还是做一个,就是写一个测试文件,检查前向后向传播的数据是否正确。
如何在Caffe中配置每一个层的结构最近刚在电脑上装好Caffe,由于神经网络中有不同的层结构,不同类型的层又有不同的参数,所有就根据Caffe官网的说明文档做了一个简单的总结。
1. Vision Layers
1.1 卷积层(Convolution)
类型:CONVOLUTION
例子
layers {
name: "conv1"
type: CONVOLUTION
bottom: "data"
top: "conv1"
blobs_lr: 1 # learning rate multiplier for the filters
blobs_lr: 2 # learning rate multiplier for the biases
weight_decay: 1 # weight decay multiplier for the filters
weight_decay: 0 # weight decay multiplier for the biases
convolution_param {
num_output: 96 # learn 96 filters
kernel_size: 11# each filter is 11x11
stride: 4 # step 4 pixels between each filter application
weight_filler {
type: "gaussian" # initialize the filters from a Gaussian
std: 0.01# distribution with stdev 0.01 (default mean: 0)
}
bias_filler {
type: "constant" # initialize the biases to zero (0)
value: 0
}
}
}
blobs_lr: 学习率调整的参数,在上面的例子中设置权重学习率和运行中求解器给出的学习率一样,同时是偏置学习率为权重的两倍。
weight_decay:
卷积层的重要参数
必须参数:
num_output (c_o):过滤器的个数
kernel_size (or kernel_h and kernel_w):过滤器的大小
可选参数:
weight_filler [default type: 'constant' value: 0]:参数的初始化方法
bias_filler:偏置的初始化方法
bias_term [default true]:指定是否是否开启偏置项
pad (or pad_h and pad_w) [default 0]:指定在输入的每一边加上多少个像素
stride (or stride_h and stride_w) [default 1]:指定过滤器的步长
group (g) [default 1]: If g >1, we restrict the connectivityof each filter to a subset of the input. Specifically, the input and outputchannels are separated into g groups, and the ith output group channels will beonly connected to the ith input group channels.
通过卷积后的大小变化:
输入:n * c_i * h_i * w_i
输出:n * c_o * h_o * w_o,其中h_o = (h_i + 2 * pad_h - kernel_h) /stride_h + 1,w_o通过同样的方法计算。
1.2 池化层(Pooling)
类型:POOLING
例子
layers {
name: "pool1"
type: POOLING
bottom: "conv1"
top: "pool1"
pooling_param {
pool: MAX
kernel_size: 3 # pool over a 3x3 region
stride: 2 # step two pixels (in the bottom blob) between pooling regions
}
}
卷积层的重要参数
必需参数:
kernel_size (or kernel_h and kernel_w):过滤器的大小
可选参数:
pool [default MAX]:pooling的方法,目前有MAX, AVE, 和STOCHASTIC三种方法
pad (or pad_h and pad_w) [default 0]:指定在输入的每一遍加上多少个像素
stride (or stride_h and stride_w) [default1]:指定过滤器的步长
通过池化后的大小变化:
输入:n * c_i * h_i * w_i
输出:n * c_o * h_o * w_o,其中h_o = (h_i + 2 * pad_h - kernel_h) /stride_h + 1,w_o通过同样的方法计算。
1.3 Local Response Normalization (LRN)
类型:LRN
Local ResponseNormalization是对一个局部的输入区域进行的归一化(激活a被加一个归一化权重(分母部分)生成了新的激活b),有两种不同的形式,一种的输入区域为相邻的channels(cross channel LRN),另一种是为同一个channel内的空间区域(within channel LRN)
计算公式:对每一个输入除以
可选参数:
local_size [default 5]:对于cross channel LRN为需要求和的邻近channel的数量;对于within channel LRN为需要求和的空间区域的边长
alpha [default 1]:scaling参数
beta [default 5]:指数
norm_region [default ACROSS_CHANNELS]: 选择哪种LRN的方法ACROSS_CHANNELS 或者WITHIN_CHANNEL
2. Loss Layers
深度学习是通过最小化输出和目标的Loss来驱动学习。
2.1 Softmax
类型: SOFTMAX_LOSS
2.2 Sum-of-Squares / Euclidean
类型: EUCLIDEAN_LOSS
2.3 Hinge / Margin
类型: HINGE_LOSS
例子:
# L1 Norm
layers {
name: "loss"
type: HINGE_LOSS
bottom: "pred"
bottom: "label"
}
# L2 Norm
layers {
name: "loss"
type: HINGE_LOSS
bottom: "pred"
bottom: "label"
top: "loss"
hinge_loss_param {
norm: L2
}
}
可选参数:
norm [default L1]: 选择L1或者 L2范数
输入:
n * c * h * wPredictions
n * 1 * 1 * 1Labels
输出
1 * 1 * 1 * 1Computed Loss
2.4 Sigmoid Cross-Entropy
类型:SIGMOID_CROSS_ENTROPY_LOSS
2.5 Infogain
类型:INFOGAIN_LOSS
2.6 Accuracy and Top-k
类型:ACCURACY
用来计算输出和目标的正确率,事实上这不是一个loss,而且没有backward这一步。
3. 激励层(Activation / Neuron Layers)
一般来说,激励层是element-wise的 *** 作,输入和输出的大小相同,一般情况下就是一个非线性函数。
3.1 ReLU / Rectified-Linear and Leaky-ReLU
类型: RELU
例子:
layers {
name: "relu1"
type: RELU
bottom: "conv1"
top: "conv1"
}
可选参数:
negative_slope [default 0]:指定输入值小于零时的输出。
ReLU是目前使用做多的激励函数,主要因为其收敛更快,并且能保持同样效果。
标准的ReLU函数为max(x, 0),而一般为当x >0时输出x,但x <= 0时输出negative_slope。RELU层支持in-place计算,这意味着bottom的输出和输入相同以避免内存的消耗。
3.2 Sigmoid
类型: SIGMOID
例子:
layers {
name: "encode1neuron"
bottom: "encode1"
top: "encode1neuron"
type: SIGMOID
}
SIGMOID 层通过 sigmoid(x) 计算每一个输入x的输出,函数如下图。
3.3 TanH / Hyperbolic Tangent
类型: TANH
例子:
layers {
name: "encode1neuron"
bottom: "encode1"
top: "encode1neuron"
type: SIGMOID
}
TANH层通过 tanh(x) 计算每一个输入x的输出,函数如下图。
3.3 Absolute Value
类型: ABSVAL
例子:
layers {
name: "layer"
bottom: "in"
top: "out"
type: ABSVAL
}
ABSVAL层通过 abs(x) 计算每一个输入x的输出。
3.4 Power
类型: POWER
例子:
layers {
name: "layer"
bottom: "in"
top: "out"
type: POWER
power_param {
power: 1
scale: 1
shift: 0
}
}
可选参数:
power [default 1]
scale [default 1]
shift [default 0]
POWER层通过 (shift + scale * x) ^ power计算每一个输入x的输出。
3.5 BNLL
类型: BNLL
例子:
layers {
name: "layer"
bottom: "in"
top: "out"
type: BNLL
}
BNLL (binomial normal log likelihood) 层通过 log(1 + exp(x)) 计算每一个输入x的输出。
4. 数据层(Data Layers)
数据通过数据层进入Caffe,数据层在整个网络的底部。数据可以来自高效的数据库(LevelDB 或者 LMDB),直接来自内存。如果不追求高效性,可以以HDF5或者一般图像的格式从硬盘读取数据。
4.1 Database
类型:DATA
必须参数:
source:包含数据的目录名称
batch_size:一次处理的输入的数量
可选参数:
rand_skip:在开始的时候从输入中跳过这个数值,这在异步随机梯度下降(SGD)的时候非常有用
backend [default LEVELDB]: 选择使用 LEVELDB 或者 LMDB
4.2 In-Memory
类型: MEMORY_DATA
必需参数:
batch_size, channels, height, width: 指定从内存读取数据的大小
The memory data layer reads data directly from memory, without copying it. In order to use it, one must call MemoryDataLayer::Reset (from C++) or Net.set_input_arrays (from Python) in order to specify a source of contiguous data (as 4D row major array), which is read one batch-sized chunk at a time.
4.3 HDF5 Input
类型: HDF5_DATA
必要参数:
source:需要读取的文件名
batch_size:一次处理的输入的数量
4.4 HDF5 Output
类型: HDF5_OUTPUT
必要参数:
file_name: 输出的文件名
HDF5的作用和这节中的其他的层不一样,它是把输入的blobs写到硬盘
4.5 Images
类型: IMAGE_DATA
必要参数:
source: text文件的名字,每一行给出一张图片的文件名和label
batch_size: 一个batch中图片的数量
可选参数:
rand_skip:在开始的时候从输入中跳过这个数值,这在异步随机梯度下降(SGD)的时候非常有用
shuffle [default false]
new_height, new_width: 把所有的图像resize到这个大小
4.6 Windows
类型:WINDOW_DATA
4.7 Dummy
类型:DUMMY_DATA
Dummy 层用于development 和debugging。具体参数DummyDataParameter。
5. 一般层(Common Layers)
5.1 全连接层Inner Product
类型:INNER_PRODUCT
例子:
layers {
name: "fc8"
type: INNER_PRODUCT
blobs_lr: 1 # learning rate multiplier for the filters
blobs_lr: 2 # learning rate multiplier for the biases
weight_decay: 1 # weight decay multiplier for the filters
weight_decay: 0 # weight decay multiplier for the biases
inner_product_param {
num_output: 1000
weight_filler {
type: "gaussian"
std: 0.01
}
bias_filler {
type: "constant"
value: 0
}
}
bottom: "fc7"
top: "fc8"
}
必要参数:
num_output (c_o):过滤器的个数
可选参数:
weight_filler [default type: 'constant' value: 0]:参数的初始化方法
bias_filler:偏置的初始化方法
bias_term [default true]:指定是否是否开启偏置项
通过全连接层后的大小变化:
输入:n * c_i * h_i * w_i
输出:n * c_o * 1 *1
5.2 Splitting
类型:SPLIT
Splitting层可以把一个输入blob分离成多个输出blobs。这个用在当需要把一个blob输入到多个输出层的时候。
5.3 Flattening
类型:FLATTEN
Flattening是把一个输入的大小为n * c * h * w变成一个简单的向量,其大小为 n * (c*h*w) * 1 * 1。
5.4 Concatenation
类型:CONCAT
例子:
layers {
name: "concat"
bottom: "in1"
bottom: "in2"
top: "out"
type: CONCAT
concat_param {
concat_dim: 1
}
}
可选参数:
concat_dim [default 1]:0代表链接num,1代表链接channels
通过全连接层后的大小变化:
输入:从1到K的每一个blob的大小n_i * c_i * h * w
输出:
如果concat_dim = 0: (n_1 + n_2 + ... + n_K) *c_1 * h * w,需要保证所有输入的c_i 相同。
如果concat_dim = 1: n_1 * (c_1 + c_2 + ... +c_K) * h * w,需要保证所有输入的n_i 相同。
通过Concatenation层,可以把多个的blobs链接成一个blob。
5.5 Slicing
The SLICE layer is a utility layer that slices an input layer to multiple output layers along a given dimension (currently num or channel only) with given slice indices.
5.6 Elementwise Operations
类型:ELTWISE
5.7 Argmax
类型:ARGMAX
5.8 Softmax
类型:SOFTMAX
5.9 Mean-Variance Normalization
类型:MVN
6. 参考
Caffe
所谓三层体系结构,是在客户端与数据库之间加入了一个中间层,也叫组件层。这里所说的三层体系,不是指物理上的三层,不是简单地放置三台机器就是三层体系结构,也不仅仅有B/S应用才是三层体系结构,三层是指逻辑上的三层,即使这三个层放置到一台机器上。三层体系的应用程序将业务规则、数据访问、合法性校验等工作放到了中间层进行处理。通常情况下,客户端不直接与数据库进行交互,而是通过COM/DCOM通讯与中间层建立连接,再经由中间层与数据库进行交换。欢迎分享,转载请注明来源:内存溢出
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