五 这应该与“ 理解卷积”文章中的落球示例类似。从根本上说,它们是相同的东西:卷积。 image.png 组卷积 在排列上的概率分布的早期可视化是一种混乱。可视化的自然方法是在凯莱图上! image.png 或者,我们可以替代 要得到: 组卷积的传统定义。(如果让团体操作加成,这就是卷积的正常定义。) 6 关于这个的一个可爱的事情是,卷积经常继承被卷积的函数域的代数性质。例如,如果您将函数在关联域上进行卷积,则卷积运算是关联的: 同样,如果域是可交换的,卷积也是如此。如果它有身份,卷积也是一样。 卷积组自然而然地扩展了卷积神经网络,所有的东西都很好地融合在一起。由于卷积神经网络是现在机器学习中最强大的工具之一,这非常有趣。在下一篇文章中,我们将探索这些网络。 ↩ 我不能真正找到人们将这些卷积作为独立的东西来讨论的情况,但是这个操作似乎被隐含地构造在研究这些结构的对象上。就像乘法群环是组卷积,乘法幺半环是幺卷积,乘法广群代数的广群卷积和乘法分类代数是类卷积。
Group Convolution分组卷积 最早见于AlexNet——2012年Imagenet的冠军方法,Group Convolution被用来切分网络,使其在2个GPU上并行运行,AlexNet N,每个卷积核的尺寸为 C ∗ K ∗ K C*K*K C∗K∗K,N个卷积核的总参数量为 N ∗ C ∗ K ∗ K N*C*K*K N∗C∗K∗K。 如下图所示,传统卷积方法和分组卷积方法。 Group Convolution,则是对输入feature map进行分组,然后每组分别卷积。 而分组卷积,是一个通道为 C G \frac{C}{G} GC来进行整体卷积生成一个图片。 C G ∗ K ∗ K \frac{C}{G}*K*K GC∗K∗K,卷积核的总数仍为N个,每组的卷积核数量为 N G \frac{N}{G} GN,卷积核只与其同组的输入map进行卷积,卷积核的总参数量为
Primary group convolutions [f71544dd65bfa67902806bc8e338d9fa.png] 假设共$L$个主分区,每个主分区包含$M$维特征,主分组卷积的操作如公式 ,$L$个重排分区${x^{'}_1, x^{'}_2, \cdots, x^{'}_L }$的计算如下: [ee1b9c159b98cf9fbc47d3a9acc33cf6.png] 结合主卷积和次卷积的公式 [1f582090c5f7d1eb81c76c9885a9e6c9.png] 固定参数量意味着主分组卷积和次卷积的有效参数固定,当输入的特征维度更多时,卷积核也越大,卷积将变得更加稀疏,这可能导致性能的下降 但作者发现,因为主分组卷积和次分组卷积在分组数上是互补的,导致次卷积的分组数一般较小,每个分组的维度较大,次卷积核较为稠密。 [378b7d95328d9f4ae02c5a3c8d98a0c8.png] 对不同的分组数进行对比。
Group Convolution分组卷积,以及Depthwise Convolution和Global Depthwise Convolution https://www.cnblogs.com/shine-lee /p/10243114.html 写在前面 Group Convolution分组卷积,最早见于AlexNet——2012年Imagenet的冠军方法,Group Convolution被用来切分网络 Group Convolution顾名思义,则是对输入feature map进行分组,然后每组分别卷积。 当分组数量等于输入map数量,输出map数量也等于输入map数量,即G=N=C、N个卷积核每个尺寸为1∗K∗K时,Group Convolution就成了Depthwise Convolution,参见 更进一步,如果分组数G=N=C,同时卷积核的尺寸与输入map的尺寸相同,即K=H=W,则输出map为C∗1∗1即长度为C的向量,此时称之为Global Depthwise Convolution(GDC
每组物品有若干个,同一组内的物品最多只能选一个。 每件物品的体积是 vij,价值是 wij,其中 i 是组号,j 是组内编号。
2.1 什么是分组卷积 在说明分组卷积之前我们用一张图来体会一下一般的卷积操作。 ? 但是分组卷积明显就没有那么多的参数。先用图片直观地感受一下分组卷积的过程。对于上面所说的同样的一个问题,分组卷积就如下图所示。 ? 比如有输入数据:3×3,Reshape之后,为A :1×9,B(可以理解为滤波器):9×4(Toeplitz matrix) 那么A*B=C:1×4;Reshape C=2×2。 当我们把卷积的结果拿来做输入,此时A:2×2,reshape之后为1×4,B的转置为4×9,那么A*B=C=1×9,注意此时求得的C,我们就认为它是卷积之前的输入了,虽然存在偏差。 那么[2,2]的卷积核(滤波器)是怎么转化为[4,9]或者[9,4]的呢?通过Toeplitz matrix。 至于这其中Toeplitz matrix是个什么东西,此处限于篇幅就不再介绍了。
比如 时间序列,轴上的一维网格 图像数据,二维像素网格 我们把至少在网络中一层中使用卷积运算来替代一般的矩阵乘法运算的神经网络 称为 卷积网络 卷积 convolution CNN中用到的卷积和其他领域的定义并不完全一致 卷积公式 s(t) = \int x(a)w(t-a)da 卷积运算通常用星号表示 s(t)=(x*w)(t) 在卷积网络的术语中,卷积的第一个参数(函数x)通常叫做输入(input),第二个参数(函数 当然,把卷积神经网络当作一个具有无限强先验的全连接网络来实现会导致极大的计算浪费。但把卷积神经网络想成具有无限强先验的全连接网络可以帮助我们更好地洞察卷积神经网络是如何工作的。 基本卷积函数的变体 首先,当我们提到神经网络中的卷积时,我们通常是指由多个并行卷积组成的运算。这是因为具有单个核的卷积只能提取一种类型的特征,尽管它作用在多个空间位置上。 因为卷积网络通常使用多通道的卷积,所以即使使用了核翻转,也不一定保证网络的线性运算是可交换的。
2 分组卷积(Group convolution) Group convolution 分组卷积,最早在AlexNet中出现,由于当时的硬件资源有限,训练AlexNet时卷积操作不能全部放在同一个GPU 2.1 什么是分组卷积 在说明分组卷积之前我们用一张图来体会一下一般的卷积操作。 但是分组卷积明显就没有那么多的参数。先用图片直观地感受一下分组卷积的过程。对于上面所说的同样的一个问题,分组卷积就如下图所示。 当我们把卷积的结果拿来做输入,此时A:2×2,reshape之后为1×4,B的转置为4×9,那么A*B=C=1×9,注意此时求得的C,我们就认为它是卷积之前的输入了,虽然存在偏差。 那么[2,2]的卷积核(滤波器)是怎么转化为[4,9]或者[9,4]的呢?通过Toeplitz matrix。 至于这其中Toeplitz matrix是个什么东西,此处限于篇幅就不再介绍了。
基于Depthwise的分组卷积是一个非常有效的模型设计,不过它们通常是用同样大小的卷积核,MixNet则使用了可学习的多尺度卷积核提升其性能。 作者/编辑 言有三 我们在前面已经给大家讲述过许多的分组卷积模型,比如MobileNet V1/V2中全部都是使用3*3,如果使用其他大小的卷积核,性能如何呢? ? 上面是实验对比,可以发现随着卷积核增加,性能有增加的趋势,虽然到了9*9之后性能会下降。 网络结构如上,关于使用多少种不同尺度的卷积核,有两种思路。第一种,就是人工设定,比如使用3x3, 5x5, 7x7, 9x9等四种卷积核,各自的通道数量可以均分。 作者/编辑 言有三 网络结构如上,可以看到不同尺度在不同网络层的比例不同,整体结构与一般分组卷积无异。 ScaleNet具体的流程是: (1) 初始化,每个尺度的通道数量进行均匀分配。
github:https://github.com/zhuogege1943/dgc/
在移动端高效的模型设计中,卷积拆分和分组几乎是不可缺少的思想,那么它们究竟是如何高效,本身又有哪些发展呢。 2 什么是通道分组 2.1 分组卷积的来源 标准的卷积是使用多个卷积核在输入的所有通道上分别卷积提取特征,而分组卷积,就是将通道进行分组,组与组之间相关不影响,各自得到输出。 (Dk×Dk),由于网络中大量地使用3×3的卷积核,当N比较大时,上面卷积计算量约为普通卷积的1/9,从而降低了一个数量级的计算量。 当然,如果两个通道在中间的计算过程中还存在信息的交流,则可以获得更高的性能,比如Octave Convolution[9]。 ? feature representation for visual and speech recognition[J]. arXiv preprint arXiv:1807.03848, 2018. [9]
写在前面 Group Convolution分组卷积,最早见于AlexNet——2012年Imagenet的冠军方法,Group Convolution被用来切分网络,使其在2个GPU上并行运行,AlexNet
models.Articles.objects.all().prefetch_related('category') for obj in obj_list: print(obj.category.name) 二、ORM 分组和聚合查询 models.Book.objects.all().aggregate(Avg('price')) #{'price__avg': 145.23076923076923} ② annotate(*args,**kwargs) 分组函数 #查看每一位作者出过的书中最贵的一本(按作者名分组 values() 然后annotate 分别取每人出过的书价格最高的) ret=models.Book.objects.values('author
使用分组可以将数据多个逻辑组,对每个组进行聚集计算。 进行分组,还可以进行过滤分组。 规定包含哪些分组,排除哪些分组。having应该结合group by子句一起使用。 几乎所有的where语句都可以用having语句来代替。 二者区别: where过滤的是行,在数据分组之前进行过滤 having过滤的是分组,在数组分组之后进行过滤 select cust_id, count(*) as orders from Orders order by group by 对产生的输出排序 对行进行分组,输出可能不是分组的顺序 任意列均可使用 只可能使用选择列或者列表达式,而且必须使用每个选择列表达式 句中未必需要 如果有聚集函数,必须使用
近期,动态网络在加速推理这方面有很多研究,DGC(Dynamic Group Convolution)将动态网络的思想结合到分组卷积中,使得分组卷积在轻量化的同时能够加强表达能力,整体思路直接清晰,可作为网络设计时的一个不错的选择 ,但论文分析发现分组卷积有两个致命的缺点: 由于引入稀疏连接,减弱了卷积的表达能力,导致性能的降低,特别对于难样本。 参考动态网络的思想,论文提出动态分组卷积(DGC, dynamic group convolution),为每个分组引入小型特征选择器,根据输入特征的强度动态决定连接哪些输入维度,而多个分组能捕获输入图片中不同的互补特征 为此,动态分组卷积能够在保持原网络的完整结构下,自适应地为每个分组的选择最相关输入维度。 Conclustion *** DGC(Dynamic Group Convolution)将动态网络的思想结合到分组卷积中,使得分组卷积在轻量化的同时能够加强表达能力,整体思路直接清晰,可作为网络设计时的一个不错的选择
在训练的时候,最后的连接通过学习1*1卷积实现,而测试的时候则将通道进行重排,得到一个标准的分组卷积,这种方法与分组卷积的不同之处就在于通道的分组组合是通过学习而来,而不是按照顺序进行划分。 作者用他们在DenseNet框架上进行实验,只使用了DenseNet1/10的计算量,就取得了相当的性能,之所以能够降低计算量,就是因为对1*1卷积进行了分组学习,3*3卷积则使用标准分组卷积替代。 通常的分组卷积网络分组数目是固定的,而本文Dynamic Grouping Convolution(DGC)则可以学习到分组的数目。 (a)是正常卷积,输入输出通道之间完全稠密连接;(d)是分组卷积,输入输出通道被分为若干个组,每个组中的通道密集连接;(b)是depth-wise分组卷积,分组数目等于输入输出 通道个数。 (c)(e)是学习到的分组卷积,(f)是自由连接。 不过不是每一个二值矩阵都可以表示一个分组卷积,那么矩阵U究竟要满足什么样的条件才能使得所表示的连接是一个分组卷积呢?
(M \times K \times K) 进行了各种拆分或分组(同时引入激活函数),这些拆分和分组通常会减少参数量和计算量,这就为进一步增加卷积核数量(N)让出了空间,同时这种结构上的变化也是一种正则 下面就从这个视角进行一下疏理,简洁起见,只列出其中发生改变的因子项, Group Convolution(AlexNet),对输入进行分组,卷积核数量不变,但channel数减少,相当于 [M \rightarrow frac{N}{t} + \frac{N}{t} \times (1-p)N + K \times K \times \frac{N}{t} \times pN) \ K = 3 ] [zyqagawlo9. group了,这会阻碍不同channel间(分组间)的信息交流,所以在第一个group pointwise后加入了channel shuffle,即 [(K \times K \times M \times 分组:如果多个卷积核放在一起,可以构成4D的tensor,增加的这一数量维上可以分组group。 不同拆分和分组的方式排列组合就构成了各种各样的module。
图片 图5 空洞卷积的感受野示例 其中,通过一层空洞卷积后,感受野大小为$5\times5$,而通过两层空洞卷积后,感受野的大小将会增加到$9\times9$。 2.分组卷积(Group Convolution) 2.1 分组卷积提出背景 分组卷积(Group Convolution)最早出现在AlexNet1中。 分组卷积则是针对这一过程进行了改进。分组卷积中,通过指定组数 $g$ 来确定分组数量,将输入数据分成 $g$ 组。 时的分组卷积计算方式。 普通的卷积,以$3\times3$卷积为例对于每个输出$y_(\mathrm{p}_0)$,都要从$x$上采样9个位置,这9个位置都在中心位置$\mathrm{x}(p0)$向四周扩散,$(-1,-1)
第9章 9.1 聚集函数 如果需要汇总数据而不是检索,SQL 提供专用函数,可用于检索数据,以便分析和报表生成。
2 什么是通道分组 2.1 分组卷积的来源 标准的卷积是使用多个卷积核在输入的所有通道上分别卷积提取特征,而分组卷积,就是将通道进行分组,组与组之间相关不影响,各自得到输出。 (Dk×Dk),由于网络中大量地使用3×3的卷积核,当N比较大时,上面卷积计算量约为普通卷积的1/9,从而降低了一个数量级的计算量。 MobileNet也不是分组卷积的发明者,但同样是它使分组的思想深入人心,原来这样的网络结构不仅不降低准确率,还能大幅度提升计算效率,尤其适合硬件并行。 当然,如果两个通道在中间的计算过程中还存在信息的交流,则可以获得更高的性能,比如Octave Convolution[9]。 ? feature representation for visual and speech recognition[J]. arXiv preprint arXiv:1807.03848, 2018. [9]