EBET易博深度学习模型训练过程

  新闻资讯     |      2023-08-27 22:36

  如:90%用于训练,10%留着测试,比例自己定。训练集合,对于弱势类要重采样,最后的图片列表要shuffle;测试集合就不用重采样了。训练中要保证样本均衡,学习到弱势类的特征,测试过程要反应线)按需要的格式生成tfrecord

  1. 定义算法公式,也就是神经网络的前向算法。我们一般使用现成的网络,如inceptionV4,mobilenet等。

  这一步的目的是:让网络接受的训练样本尽可能多样,不要最后出现原图没问题,改改分辨率或宽高比就跪了的情况。2. 网络设计,基础网络的选择和Loss的设计。

  Loss的设计,一般问题的抽象就是设计Loss数据公式的过程。比如多任务中的各个任务权重配比,centor Loss可以让特征分布更紧凑,SmoothL1Loss更平滑避免梯度爆炸等。3. 优化算法

  finetune网络,我习惯分两步:首先训练fc层,迭代几个epoch后保存模型;然后基于得到的模型,训练整个网络,一般迭代40-60个epoch可以得到稳定的结果。total_loss会一直下降的,过程中可以评测下模型在测试集上的表现。真正的loss往往包括两部分。后面total_loss的下降主要是正则项的功劳了。

  深度学习其实就是一个反复调整模型参数的过程,得力于GPU等硬件性能的提升,使得复杂的深度学习训练成为了可能。收敛速度过慢,训练时间过长,一方面使得相同总训练时间内的迭代次数变少,从而影响准确率,另一方面使得训练次数变少,从而减少了尝试不同超参数的机会。

  型训练就是不断尝试和调整不同的w和b,那么每次调整的幅度是多少呢,这个就是学习率。

  神经网络训练时,每一层的输入分布都在变化。不论输入值大还是小,我们的学习率都是相同的,这显然是很浪费效率的。而且当输入值很小时,为了保证对它的精细调整,学习率不能设置太大。那有没有办法让输入值标准化得落到某一个范围内,比如[0, 1]之间呢,这样我们就再也不必为太小的输入值而发愁了。

  办法当然是有的,那就是正则化!由于我们学习的是输入的特征分布,而不是它的绝对值,EBET易博app故可以对每一个mini-batch数据内部进行标准化,使他们规范化到[0, 1]内。这就是Batch Normalization,简称BN。由大名鼎鼎的inception V2提出。它在每个卷积层后,使用一个BN层,从而使得学习率可以设定为一个较大的值。使用了BN的inceptionV2,只需要以前的1/14的迭代次数就可以达到之前的准确率,大大加快了收敛速度。

  VGGNet全部使用3x3的小卷积核,来代替AlexNet中11x11和5x5等大卷积核。小卷积核虽然参数量较少,但也会带来特征面积捕获过小的问题。inception net认为越往后的卷积层,应该捕获更多更高阶的抽象特征。因此它在靠后的卷积层中使用的5x5等大面积的卷积核的比率较高,而在前面几层卷积中,更多使用的是1x1和3x3的卷积核。

  inceptionV2中创造性的提出了两个3x3的卷积核代替一个5x5的卷积核。在效果相同的情况下,参数量仅为原先的3x3x2 / 5x5 = 18/25

  1x1的卷积核可以说是性价比最高的卷积了,没有之一。它在参数量为1的情况下,同样能够提供线性变换,relu激活,输入输出channel变换等功能。VGGNet创造性的提出了1x1的卷积核

  inceptionV3中将一个7x7的卷积拆分成了一个1x7和一个7x1, 卷积效果相同的情况下,大大减少了参数量,同时还提高了卷积的多样性。

  mobileNet中将一个3x3的卷积拆分成了串联的一个3x3 depthwise卷积和一个1x1正常卷积。对于输入channel为M,输出为N的卷积,正常情况下,每个输出channel均需要M个卷积核对输入的每个channel进行卷积,并叠加。也就是需要MxN个卷积核。而在depthwise卷积中,输出channel和输入相同,每个输入channel仅需要一个卷积核。而将channel变换的工作交给了1x1的卷积。这个方法在参数量减少到之前1/9的情况下,精度仍然能达到80%。

  这个才是大杀器!AlexNet和VGGNet中,全连接层几乎占据了90%的参数量。inceptionV1创造性的使用全局平均池化来代替最后的全连接层,使得其在网络结构更深的情况下(22层,AlexNet仅8层),参数量只有500万,仅为AlexNet的1/12。