DL之ResNet:ResNet算法的简介(论文介绍)、架构详解、案例应用等配图集合之详细攻略

简介: DL之ResNet:ResNet算法的简介(论文介绍)、架构详解、案例应用等配图集合之详细攻略

ResNet算法的简介


      来自微软研究院何恺明等 ,荣获ILSVRC2015的分类任务第一名、CVPR 2016 best paper 。ResNet使得训练深度达数百甚至数千层的网络成为可能,而且性能仍然优异,是深度学习算法中,一个里程碑式的网络。


Abstract  

   Deeper neural networks are more difficult to train. We  present a residual learning framework to ease the training  of networks that are substantially deeper than those used  previously. We explicitly reformulate the layers as learning  residual functions with reference to the layer inputs, instead  of learning unreferenced functions. We provide comprehensive  empirical evidence showing that these residual  networks are easier to optimize, and can gain accuracy from  considerably increased depth. On the ImageNet dataset we  evaluate residual nets with a depth of up to 152 layers—8×  deeper than VGG nets [41] but still having lower complexity.  An ensemble of these residual nets achieves 3.57% error  on the ImageNet test set. This result won the 1st place on the  ILSVRC 2015 classification task. We also present analysis  on CIFAR-10 with 100 and 1000 layers.  

   The depth of representations is of central importance  for many visual recognition tasks. Solely due to our extremely  deep representations, we obtain a 28% relative improvement  on the COCO object detection dataset. Deep  residual nets are foundations of our submissions to ILSVRC  & COCO 2015 competitions1  , where we also won the 1st  places on the tasks of ImageNet detection, ImageNet localization,  COCO detection, and COCO segmentation.

摘要

   更深层次的神经网络更难训练。我们提出了一个残差学习框架来简化网络的训练,这些网络比以前使用的网络要深入得多。我们显式地将层重新表示为参考层输入的学习剩余函数,而不是学习未引用的函数。我们提供了全面的经验证据表明,这些剩余网络更容易优化,并可以从大幅增加的深度获得精度。在ImageNet数据集上,我们评估了高达152层的residual网络—比VGG网络[41]深8倍,但仍然具有较低的复杂性。这些残差网的集合在ImageNet测试集上的误差达到3.57%,该结果在ILSVRC 2015年分类任务中获得第一名。我们还对CIFAR-10进行了100层和1000层的分析。

   在许多视觉识别任务中,表征的深度是至关重要的。仅仅由于我们的深度表示,我们获得了28%的相对改进的COCO对象检测数据集。深度残差网是我们参加ILSVRC & COCO 2015竞赛的基础,并在ImageNet检测、ImageNet定位、COCO检测、COCO分割等方面获得第一名。



1、比赛结果-ResNets @ ILSVRC & COCO 2015 Competitions


1st places in all five main tracks  五大tracks的第一名,并且大都远远超出第二名!


ImageNet Classification: “Ultra-deep” 152-layer nets  

ImageNet分类问题:“超深”152层网

ImageNet Detection: 16% better than 2nd

ImageNet检测问题:比第二名高16%

ImageNet Localization: 27% better than 2nd

ImageNet定位问题:比第二名好27%

COCO Detection: 11% better than 2nd

COCO检测问题:比第二名好11%

COCO Segmentation: 12% better than 2nd

COCO分割问题:比第二名好12%


2、ResNet的深度革命


  ResNet采用了很深的152层的网络,准确度脱颖而出,甚至比人的识别率还要高,比排行第二的GoogleNet网络准确度超出很多!

image.png







论文

Kaiming He, Xiangyu Zhang, Shaoqing Ren, and Jian Sun(2015): Deep Residual Learning for Image Recognition. arXiv:1512.03385 [cs] (December 2015).

Kaiming He, XiangyuZhang, ShaoqingRen, & Jian Sun.

“Deep Residual Learning for Image Recognition”. CVPR 2016(best paper award).

https://arxiv.org/abs/1512.03385




1、残差模块


增加了”短路”连接(shortcut connection)或称为跳跃连接(skip connection)

学习残差映射(residual mapping)而不是直接学习期望映射

瓶颈残差块,网络较深(大于50层)时使用后面这种(bottleneck)来提高效率

2、网络架构


plain network:基于VGG19的架构把网络增加到34层

Residual Network:plain network基础上增加残差模块

深度变化:34、50、101、152

3、实验结果


单个模型:top-5错误率为4.49%

ensemble:top-5错误率为3.57%



ResNet算法的架构详解


DL之ResNet:ResNet算法的架构详解


ResNet:方块对应【3*3】的卷积层,其特征在于引入了横跨层的快捷结构。

image.png

image.png









相关文章
|
缓存 负载均衡 监控
微服务架构下的电商API接口设计:策略、方法与实战案例
本文探讨了微服务架构下的电商API接口设计,旨在打造高效、灵活与可扩展的电商系统。通过服务拆分(如商品、订单、支付等模块)和标准化设计(RESTful或GraphQL风格),确保接口一致性与易用性。同时,采用缓存策略、负载均衡及限流技术优化性能,并借助Prometheus等工具实现监控与日志管理。微服务架构的优势在于支持敏捷开发、高并发处理和独立部署,满足电商业务快速迭代需求。未来,电商API设计将向智能化与安全化方向发展。
635 102
|
Kubernetes 调度 算法框架/工具
NVIDIA Triton系列02-功能与架构简介
本文介绍了NVIDIA Triton推理服务器的功能与架构,强调其不仅适用于大型服务类应用,还能广泛应用于各类推理场景。Triton支持多种模型格式、查询类型和部署方式,具备高效的模型管理和优化能力,确保高性能和系统稳定性。文章详细解析了Triton的主从架构,包括模型仓库、客户端应用、通信协议和推理服务器的核心功能模块。
980 1
NVIDIA Triton系列02-功能与架构简介
|
运维 NoSQL Java
后端架构演进:微服务架构的优缺点与实战案例分析
【10月更文挑战第28天】本文探讨了微服务架构与单体架构的优缺点,并通过实战案例分析了微服务架构在实际应用中的表现。微服务架构具有高内聚、低耦合、独立部署等优势,但也面临分布式系统的复杂性和较高的运维成本。通过某电商平台的实际案例,展示了微服务架构在提升系统性能和团队协作效率方面的显著效果,同时也指出了其带来的挑战。
828 4
|
存储 分布式计算 Hadoop
Hadoop-33 HBase 初识简介 项目简介 整体架构 HMaster HRegionServer Region
Hadoop-33 HBase 初识简介 项目简介 整体架构 HMaster HRegionServer Region
302 2
|
前端开发 大数据 数据库
🔥大数据洪流下的决战:JSF 表格组件如何做到毫秒级响应?揭秘背后的性能魔法!💪
【8月更文挑战第31天】在 Web 应用中,表格组件常用于展示和操作数据,但在大数据量下性能会成瓶颈。本文介绍在 JavaServer Faces(JSF)中优化表格组件的方法,包括数据处理、分页及懒加载等技术。通过后端分页或懒加载按需加载数据,减少不必要的数据加载和优化数据库查询,并利用缓存机制减少数据库访问次数,从而提高表格组件的响应速度和整体性能。掌握这些最佳实践对开发高性能 JSF 应用至关重要。
613 1
|
存储 SQL 消息中间件
Hadoop-26 ZooKeeper集群 3台云服务器 基础概念简介与环境的配置使用 架构组成 分布式协调框架 Leader Follower Observer
Hadoop-26 ZooKeeper集群 3台云服务器 基础概念简介与环境的配置使用 架构组成 分布式协调框架 Leader Follower Observer
371 0
|
缓存 负载均衡 数据管理
深入探索微服务架构的核心要素与实践策略在当今软件开发领域,微服务架构以其独特的优势和灵活性,已成为众多企业和开发者的首选。本文将深入探讨微服务架构的核心要素,包括服务拆分、通信机制、数据管理等,并结合实际案例分析其在不同场景下的应用策略,旨在为读者提供一套全面、深入的微服务架构实践指南。**
**微服务架构作为软件开发领域的热门话题,正引领着一场技术革新。本文从微服务架构的核心要素出发,详细阐述了服务拆分的原则与方法、通信机制的选择与优化、数据管理的策略与挑战等内容。同时,结合具体案例,分析了微服务架构在不同场景下的应用策略,为读者提供了实用的指导和建议。
|
存储 设计模式 运维
Angular遇上Azure Functions:探索无服务器架构下的开发实践——从在线投票系统案例深入分析前端与后端的协同工作
【8月更文挑战第31天】在现代软件开发中,无服务器架构因可扩展性和成本效益而备受青睐。本文通过构建一个在线投票应用,介绍如何结合Angular前端框架与Azure Functions后端服务,快速搭建高效、可扩展的应用系统。Angular提供响应式编程和组件化能力,适合构建动态用户界面;Azure Functions则简化了后端逻辑处理与数据存储。通过具体示例代码,详细展示了从设置Azure Functions到整合Angular前端的全过程,帮助开发者轻松上手无服务器应用开发。
325 0
|
机器学习/深度学习 PyTorch 测试技术
|
机器学习/深度学习 PyTorch 算法框架/工具
【从零开始学习深度学习】31. 卷积神经网络之残差网络(ResNet)介绍及其Pytorch实现
【从零开始学习深度学习】31. 卷积神经网络之残差网络(ResNet)介绍及其Pytorch实现

热门文章

最新文章