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caffe源码分析-ReLULayer

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bear_fish
发布2019-02-25 11:51:18
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发布2019-02-25 11:51:18
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文章被收录于专栏:用户2442861的专栏

激活函数如:ReLuSigmoidlayer相对较为简单,所以在分析InnerProductLayer前,我们先看下激活函数层。

常见激活层ReLU的使用示例如下:

代码语言:javascript
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layer {
  name: "relu1"
  type: "ReLU"
  bottom: "conv1"
  top: "conv1"
}

我们可以看到bottomtop是同一个,那是因为激活层运算均为同址计算

NeuronLayer作为激活层的基类, 继承Layer,定义如下:

代码语言:javascript
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template <typename Dtype>
class NeuronLayer : public Layer<Dtype> {
public:
    explicit NeuronLayer(const LayerParameter& param)
            : Layer<Dtype>(param) {}

    virtual void Reshape(const vector<Blob<Dtype>*>& bottom,
                         const vector<Blob<Dtype>*>& top);

    virtual inline int ExactNumBottomBlobs() const { return 1; }
    virtual inline int ExactNumTopBlobs() const { return 1; }
    
};

由于每个激活layer的bottom, top的shape一样,因此NeuronLayer定义了Reshape函数:

代码语言:javascript
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template <typename Dtype>
void NeuronLayer<Dtype>::Reshape(const vector<Blob<Dtype>*>& bottom,
                                 const vector<Blob<Dtype>*>& top) {
    top[0]->ReshapeLike(*bottom[0]);
}

ReLULayer的核心函数在与Forward_cpu,Backward_cpu,而且相对也比较简单(简单起见删除了negative_slope运算):

代码语言:javascript
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template<typename Dtype>
void ReLULayer<Dtype>::Forward_cpu(const vector<Blob<Dtype> *> &bottom,
                                   const vector<Blob<Dtype> *> &top) {

    const Dtype* bottom_data = bottom[0]->cpu_data();
    Dtype* top_data = top[0]->mutable_cpu_data();

    const int count = bottom[0]->count();
    Dtype negative_slope = this->layer_param_.relu_param().negative_slope();
    for (int i = 0; i < count; ++i) {
        top_data[i] = std::max(bottom_data[i], Dtype(0));
    }
}

反向传播主要是更新blob中的diff_反向传递梯度:

Dtype* bottom_diff = bottom0->mutable_cpu_diff();

代码语言:javascript
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template <typename Dtype>
void ReLULayer<Dtype>::Backward_cpu(const vector<Blob<Dtype>*>& top,
                                    const vector<bool>& propagate_down,
                                    const vector<Blob<Dtype>*>& bottom) {
    if (propagate_down[0]) {
        const Dtype* bottom_data = bottom[0]->cpu_data();
        const Dtype* top_diff = top[0]->cpu_diff();

        Dtype* bottom_diff = bottom[0]->mutable_cpu_diff();
        const int count = bottom[0]->count();

        for (int i = 0; i < count; ++i) {
            bottom_diff[i] = top_diff[i] * ((bottom_data[i] > 0);
        }

    }
}

caffe系列源码分析介绍

本系列深度学习框架caffe 源码分析主要内容如下:

1. caffe源码分析-cmake 工程构建:

caffe源码分析-cmake 工程构建主要内容:

自己从头构建一遍工程,这样能让我更好的了解大型的项目的构建。当然原始的caffe的构建感觉还是比较复杂(主要是cmake),我这里仅仅使用cmake构建,而且简化点,当然最重要的是支持CLion直接运行调试(如果需要这个工程可以评论留下你的邮箱,我给你发送过去)。

2. caffe的数据内存分配类SyncedMemory, 以及类Blob数据传输的媒介.

主要内容:

caffe源码分析-SyncedMemory

caffe源码分析-Blob

其中Blob分析给出了其直接与opencv的图片相互转化以及操作,可以使得我们更好的理解Blob.

3. caffe layer的源码分析,包括从整体上说明了layer类别以及其proto定义与核心函数.

内容如下:

caffe源码分析-layer

caffe源码分析-ReLULayer

caffe源码分析-inner_product_layer

caffe源码分析-layer_factory

首先分析了最简单的layer Relu,然后在是inner_product_layer全连接层, 最后是layer_factorycaffe中 以此工厂模式create各种Layer.

4. 数据输入层,主要是多线程+BlockingQueue的方式读取数据训练:

内容如下:

caffe源码分析-BlockingQueue

caffe源码分析-InternalThread

caffe源码分析-DataReader

5. IO处理例如读取proto文件转化为网络,以及网络参数的序列化

内容如下:

caffe源码分析-DataTransformer

caffe源码分析-db, io

6. 最后给出了使用纯C++结合多层感知机网络训练mnist的示例

内容如下:

caffe c++示例(mnist 多层感知机c++训练,测试)

类似与caffe一样按照layer、solver、loss、net等模块构建的神经网络实现可以见下面这篇blog,相信看懂了这个python的代码理解caffe框架会更简单点.

神经网络python实现


最后如果需要**cmake** + CLion**直接运行调试**caffe**的代码工程,可以评论留下你的邮箱,我给你发送过去.**

本文参与 腾讯云自媒体同步曝光计划,分享自作者个人站点/博客。
原始发表:2018年10月07日,如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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  • caffe系列源码分析介绍
    • 1. caffe源码分析-cmake 工程构建:
      • 2. caffe的数据内存分配类SyncedMemory, 以及类Blob数据传输的媒介.
        • 3. caffe layer的源码分析,包括从整体上说明了layer类别以及其proto定义与核心函数.
          • 4. 数据输入层,主要是多线程+BlockingQueue的方式读取数据训练:
            • 5. IO处理例如读取proto文件转化为网络,以及网络参数的序列化
              • 6. 最后给出了使用纯C++结合多层感知机网络训练mnist的示例
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