【CV論文筆記】ShuffleNet: An Extremely Efficient Convolutional Neural Network for Mobile Devices

本文主要用于介紹曠世于2017年提出的一種輕型網(wǎng)絡(luò)ShuffleNet枉昏。本筆記主要為方便初學(xué)者快速入門狂塘,以及自我回顧党窜。

論文鏈接:https://arxiv.org/pdf/1707.01083

基本目錄如下:

  1. 摘要
  2. 核心思想
  3. 總結(jié)

------------------第一菇 - 摘要------------------

1.1 論文摘要

本文提出了一種計(jì)算效率極其高效的CNN架構(gòu)模型搏予,名為“ShuffleNet”且警,該網(wǎng)絡(luò)是專門被設(shè)計(jì)用于那些計(jì)算資源有限的設(shè)備粉捻。新的架構(gòu)采用了2種新的操作,pointwise group convolution和channel shuffle斑芜,極大的減少了計(jì)算的時(shí)間耗時(shí)肩刃,同時(shí)還保證了高的準(zhǔn)確性!在ImageNet的圖片分類實(shí)驗(yàn)和MS COCO的目標(biāo)檢測上都比MobileNet的表現(xiàn)要好。在一臺ARM芯片的手機(jī)設(shè)備上盈包,shuffleNet相比于AlexNet快了13倍沸呐,同時(shí)還維持了很好的正確率。

------------------第二菇 - 核心思想------------------
作者認(rèn)為現(xiàn)有的一些先進(jìn)架構(gòu)比如Xception和ResNeXt正變的越來越低效呢燥,因?yàn)榇罅康?img class="math-inline" src="https://math.jianshu.com/math?formula=1*1" alt="1*1" mathimg="1">卷積消耗了大量的計(jì)算資源崭添,因此論文才提出來了逐點(diǎn)群卷積(pointwise group convolution)的概念,但是該種卷積方式也有很大的弊端叛氨,即通道之間的信息不再有連接呼渣,因此,為了克服這種弊端力试,作者又提出了一種混合通道(channel shuffle)的操作辦法徙邻。

2.1 Channel Shuffle for Group Convolutions

熟悉卷積操作的同學(xué),應(yīng)該能理解1*1卷積耗時(shí)的地方畸裳,因?yàn)槊恳淮味夹枰獙γ恳粋€(gè)通道進(jìn)行卷積后再進(jìn)行相加操作缰犁,而這也正是最耗時(shí)的地方,因此我們需要一種通道稀疏的連接(channel sparse connections)怖糊。因此帅容,逐點(diǎn)組卷積的意思就是對輸入的通道進(jìn)行分組,每一個(gè)卷積核只負(fù)責(zé)其對應(yīng)的輸入通道伍伤,從而減少了通道之間的連接操作(By ensuring that each convolution operates only on the corresponding input channel group, group convolution significantly reduces computation cost. )并徘。最極端的操作,其實(shí)就是扰魂。麦乞。。一個(gè)輸入通道對應(yīng)一個(gè)卷積核哈哈哈(差不多類似MobileNet里提出的Depthwise Conv)劝评。姐直。。因此蒋畜,這里有個(gè)巨大的弊端就是声畏,通道之間的信息不能夠融會貫通了,這是很致命的~如下圖左1所示姻成,

示意圖.jpg

這里就有一種融合的辦法啦插龄,那我們從別的通道里面拿信息不就好啦~如上圖b所示,當(dāng)然這是很好的想法科展,但是其在操作層面均牢,其實(shí)是比較麻煩的~因此,作者提出了一種更高效的解決辦法才睹,那就是如上右圖所示的膨处,channel shuffle operation见秤,其具體的操作我們可以描述為砂竖,

1)假設(shè)輸出為g*n真椿,g代表group數(shù)量
2)reshape為g*n,再轉(zhuǎn)置為n*g
3) 再展開分組

以上過程乎澄,我從網(wǎng)上盜了一張示意圖【1】突硝,用以加深大家的理解,

混洗通道操作示意圖.jpg

至此置济,整一套“騷”操作已經(jīng)介紹完畢了解恰,接下來我們具體看一下每一個(gè)單元的具體架構(gòu)。

2.2 ShuffleNet Unit

直接上一張?jiān)撐闹械膱D浙于,

單元模塊架構(gòu)圖.jpg

圖應(yīng)該是畫的比較直觀了~其他的一些模型架構(gòu)就不展開了护盈,有興趣的同學(xué)看原論文,寫的很清晰了~主要是理解了channel shuffle的操作羞酗,其它就都很簡單~(ps. 參考文獻(xiàn)1的博主還獻(xiàn)上了源碼解析)

------------------第三菇 - 總結(jié)------------------

3.1 總結(jié)

到這里腐宋,整篇論文的核心思想已經(jīng)說清楚了。本論文主要提出了一種輕型的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)ShuffleNet檀轨,并實(shí)驗(yàn)證明了該網(wǎng)絡(luò)的可行性胸竞,為后續(xù)發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

簡單總結(jié)一下本文就是先羅列了一下該論文的摘要参萄,再具體介紹了一下本文作者的思路卫枝,也簡單表述了一下,自己對整個(gè)ShuffleNet網(wǎng)絡(luò)讹挎,尤其是其中的channel shuffle操作做了細(xì)致的闡釋校赤。希望大家讀完本文后能進(jìn)一步加深對該論文的理解。有說的不對的地方也請大家指出筒溃,多多交流马篮,大家一起進(jìn)步~??

參考文獻(xiàn):
【1】https://blog.csdn.net/u011974639/article/details/79200559

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