如何在新版本caffe里添加新的一层

如何在新版本caffe里添加新的一层,第1张

首先确定要添加的layer的类型,是common_layer 还是 data_layer 还是loss_layer,

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

何Caffe配置每层结构 近刚电脑装Caffe由于神经中国络同层结构同类型层同参数所根据Caffe官中国说明文档做简单总结 1. Vision Layers 1.1 卷积层(Convolution) 类型:CONVOLUTION 例 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: 习率调整参数面例设置权重习率运行求解器给习率同偏置习率权重两倍


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原文地址: http://outofmemory.cn/bake/11920718.html

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