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solver.prototxt
net:训练预测的网络描述文件,train_test.prototxt
test_initialization:取值为true或者false,默认为true,就是刚启动就进行测试,false的话不进行第一次的测试。
test_iter:在测试的时候,需要迭代的次数,即test_iter* batchsize(测试集的)>=测试集的大小,测试集的 batchsize可以在prototxt文件里设置。
test_interval:训练的时候,每迭代test_interval次就进行一次测试。
base_lr:基础学习速率。
gamma:调节学习速率的因子
power:调节学习速率需要用到的参数
stepsize:每隔stepsize降低学习速率,每隔stepsize,基础学习速率*gamma
stepvalue: "multistep"学习策略需要用到的参数,每到stepvalue,按"step"的方式调整学习速率
lr_policy:
"fixed":固定学习速率,始终等于base_lr
"step":步进衰减,base_lr*gamma^(floor(iter/stepsize))
"exp":指数衰减,base_lr*gamma^(iter)
"inv":倒数衰减,base_lr*(1+gamma*iter)^(-power)
"multistep":多步衰减,与步进衰减类似,允许非均匀步进值(stepvalue)
"ploy":多项式衰减,在max_iter时达到0,base_lr*(1-iter/max_iter)^(power)
"sigmoid":S形衰减,base_lr*(1/(1+exp^(-gamma*(iter-stepsize))))
display:每display次打印一次Loss
max_iter:训练的最大迭代次数
momentum:冲量,灵感来自于牛顿第一定律,基本思路是为寻优加入了“惯性”的影响,这样一来,当误差曲面中存在平坦区的时候,SGD可以更快的速度学习。
weight_decay:权衰量,
snapshot:迭代snapshot次,打印一次快照,即保存一次*.caffemodel,*.solverstate
snapshot_prefix:快照,*.caffemodel,*.solverstate保存的位置
solver_mode:训练模式,可选,CPU,GPU,2种模式
train_test.prototxt
数据层参数:
data:数据层
bottom:输入
top: 输出
type:数据属性,包含3种格式,1种是Data,输入格式为LMDB,LEVELDB,另一种是ImageData,输入格式为*.txt,txt中格式为,路径图片 类别标签,第三种为HDF5Data,该格式支持频谱图、特征向量的输入,
ps:matlab生成HDF5步骤,假设每个特征向量为512维,输入1000个特征向量
% 创建HDF5文件,包含data和label两个变量,数据类型是caffe支持的float型数据
h5create('train.h5','/data',[1 1 512 1000],'Datatype','single');
h5create('train.h5','/label',[1 1 1 1000],'Datatype','single');
%reshape: width x height x channels x num,注意MATLAB读数据是列优先,是和C++里面相反的。所以写数据的时候也要倒着写。
train_data = reshape(train_data,[1 1 512 1000]);
train_label = reshape(train_label,[1 1 1 1000]);
h5write('train.h5' ,'/data' , single(train_data));
h5write('train.h5' ,'/label', single(train_label));
HDF5Data-layer参数,
layer {
name: "data"
type: "HDF5Data"
top: "data"
top: "label"
include {
phase: TRAIN
}
hdf5_data_param {
source: "train.txt"
batch_size: 128
shuffle: true
}
}
train.txt内容,shuffle只对H5文件进行乱序,而每个H5文件内部的顺序不动,
train1.h5
train2.h5
...
mean_value:训练图片需要减去的均值,一般为127.5
scale:数据变换使用的数据缩放因子
mirror:是否做镜像操作,可选,true,false
crop_size:crop变换的大小
mean_file:均值文件
source:数据源地址,可以是LMDB或者txt格式的文件
batchsize:批量读取的图片数目
shuffle:是否要打乱图片顺序,使不同类别交叉排列,可选,true,false
backend:数据格式,可选参数,LMDB,LEVELDB
rand_skip:跳过开头的 rand_skip * rand(0,1)个数据,通常在异步随机梯度下降法里使用
卷基层参数:
Convolution:卷基层
lr_mult: 学习率,但是最终的学习率需要乘以 solver.prototxt 配置文件中的 base_lr .
如果有两个 lr_mult, 则第一个表示 weight 的学习率,第二个表示 bias 的学习率
一般 bias 的学习率是 weight 学习率的2倍blobs_lr:和lr_mult意思一样,有的配置文件也这么写
decay_mult:权值衰减,为了避免模型的over-fitting,需要对cost function加入规范项。
weight_decay: 和decay_mult意思一样,有的配置文件也这么写
kernel_size:卷积核的大小。如果核的长和宽不等,需要用 kernel_h 和 kernel_w 分别设定卷积
stride: 卷积核的步长,默认为1。也可以用stride_h和stride_w来设置。
pad: 扩充边缘,默认为0,不扩充。
扩充的时候是左右、上下对称的,比如卷积核的大小为5*5,那么pad设置为2,则四个边缘都扩充2个像素,即宽度和高度都扩充了4个像素,这样卷积运算之后的特征图就不会变小。 也可以通过pad_h和pad_w来分别设定。
weight_filter:权值初始化。默认为“constant”,值全为0,很多时候我们用”xavier”算法来进行初始化,也可以设置为”gaussian”
weight_filler {
type: "constant"
value:0
}
weight_filler {
type: "xavier"
}
weight_filler {
type: "gaussian"
std: 0.01
}
bias_filter:偏置项的初始化。一般设置为”constant”,值全为0
bias_filler {
type: "constant"
value: 0
}
bias_term:是否开启偏置项,默认为true,开启
group:默认为1,如果大于1,那么将每个滤波器都限定只与某个输入的子集有关联。换句话说,将输入分为group组,同时将输出也分为group组。那么第i组输出只与第i组输入有关。
dilation:atrous(hole algorithms),RFCN中的亮点,可以增大map,提高对小目标的检测。详细可以参考RestNet-res3a,RestNet-OHEM。
AbsVal:使用 abs(x)函数计算每个输入数据 x 的输出
Power:使用函数(shift + scale * x) ^ power 计算每个输入数据 x的输出
power_param { power: 1 scale: 1 shift: 0}
BNLL:使用函数log(1 + exp(x)) 计算每个输入数据 x 的输出
Dropout:防止模型过拟合;训练模型时,随机让网络某些隐含层节点的权重不工作,
dropout_param { dropout_ratio: 0.5 #丢弃数据的概率}
Eltwise:将2个bottom合并为1个top,合并的方式为,PRODUCT(点乘), SUM(相加减) 和 MAX(取大值),其中SUM是默认操作
bottom相加:
eltwise_param {
operation: SUM
}
bottom相减:
eltwise_param {
operation: SUM
coeff:1
coeff:-1
}
bottom取大值:
eltwise_param {
operation: MAX
}
InnerProduct:也就是全连接层,fully_connected (fc)layer,主要实现,C←αA×B+βC,A为M*K维矩阵,B为K*N维矩阵,C为M*N维矩阵,缺点就是,使用包含全连接层的模型(如AlexNet)必须使用固定大小的输入,有时这是非常不合理的,因为必须对输入图片进行变形
lr_mult,decay_mult,weight_filter,bias_filter
Split:将blob复制为n份,分给不同的Layer,所有Layer共享该blob,实现为1个bottom,n个top
Slice:输入1个bottom,输出n个top,将blob中的数据切分为n份,假设input的维度是N*5*H*W,tops输出的维度分别为N*1*H*W ,N*2*H*W, N*1*H*W, N*1*H*W 。 这里需要注意的是,如果有slice_point,slice_point的个数一定要等于top的个数减一。 axis表示要进行分解的维度,0为N(num)上分解,1为C(channel)上分解。 slice_point的作用是将axis按照slic_point 进行分解。 slice_point没有设置的时候则对axis进行均匀分解。
slice_param {
axis: 1
slice_point: 1
slice_point: 3
slice_point: 4
}
Concat:将多个layer进行组合拼接,输入为n个bottom,输出为1个top,例如,输入k个blob为,n_i*c_i*h*w,则,
axis=0,输出为(n_1+n_2+……+n_k)*c_i*h*w,
axis=1,输出为n_i*(c_1+c_2+……c_k)*h*w,
axis表示要进行分解的维度,0为N(num)上拼接,1为C(channel)上拼接。
concat_param{
axis:1
}
Reduction:将某个维度缩减至1维,方法可以是sum、mean、asum、sumsq。
axis表示要进行缩减的维度,0为N(num)上缩减,1为C(channel)上缩减。
reduction_param {
axis: 0
}
Flatten: 把一个输入的大小为n * c * h * w变成一个简单的向量,其大小为 n * (c*h*w) * 1 * 1。
Reshape: 改变blob的维度,而不改变其自身的数据,每个blob为4维,故有4个dim参数,0代表不改变维度的值,-1代表由caffe计算出值,正数代表将维度更改为对应的值
reshape_param { shape { dim: 0 # copy the dimension from below dim: 2 dim: 3 dim: -1 # infer it from the other dimensions } }
Crop:输入两个blob,将bottom[0] 按照bottom[1]的尺寸进行剪裁,
axis=0,1,2,3分别表示为N,C,H,W;默认axis等于2,即默认从H开始裁剪(裁剪H和W);可以只设置1个,也可以为每个dimension分别设置,
offset表示裁剪时的偏移量,
crop_param { axis: 2 offset: 5 }
BatchNorm:batch归一化层,需要和Scale层一起使用,即一个BatchNorm后面跟一个Scale,use_global_stats训练的时候设置为false,这时caffe会基于当前batch计算均值和方差,测试的时候设置为true,此时会强制使用模型中存储的均值和方差参数。
batch_norm_param{
use_global_stats:true
}
Scale:
scale_param{
bias_term:true
}
LRN(Local ResponseNormalization):AlexNet的产物,后期感觉对performance提升意义不大,local_size ,默认为5,对于cross channel LRN为需要求和的邻近channel的数量,对于within channel LRN为需要求和的空间区域的边长
alpha ,默认为1,scaling参数
beta ,默认为 5,指数
norm_region,默认为ACROSS_CHANNELS,
选择LRN实现的方法:
1. ACROSS_CHANNELS ,输出大小为localsize×1×1,
2. WITHIN_CHANNEL,输出大小为1×localsize×localsize,
lrn_param{
local_size:5
alpha:0.0001
beta:0.75
}
激活层参数:
ReLU:非线性层,使用ReLU作为激活函数,对于给定的一个输入值x,如果x > 0,ReLU层的输出为x,如果x < 0,ReLU层的输出为0,可选参数negative_slope,此参数使得x <0时,ReLU层的输出为negative_slope * x,类似于PReLU的功能,RELU层支持原址计算(in-place)
relu_param{ negative_slope: [默认:0] }
PReLU: 非线性层,使用PReLU作为激活函数,在负半轴的输出乘以一个系数,而这个系数是可学习的(你可以为其指定学习率),其中value是系数的初始值,channel_shared指定是否在各个通道间共享这个系数。
prelu_param { filler: { value: 0.33 #: 默认为0.25 } channel_shared: false }
TanH: 使用 tanh(x)函数作为激活函数计算每个输入数据 x的输出
损失层参数:
SoftmaxWithLoss:类似svm,用于分类的层,输入blob为ip和label,这里注意label要从0开始(2个bottom),输出blob为loss(1个top),用于单标签多分类任务,各概率相互不独立,总和为1,这里需要注意一下,softmax有一个默认的隐含的参数,loss_weight,默认该值为1,所以大部分的时候,尤其是只有1个Loss的时候是不写这个的。但是当有多个Loss的时候,loss_weight的设置就很有必要了,例如下面的center_loss
SigmoidCrossEntropyLoss:S形交叉熵损失,用于目标概率分布和多标签多分类任务,各概率相互独立
layer{
name:"loss"
type:" SigmoidCrossEntropyLoss"
bottom:"loss3/classifier"
bottom:"label"
top:"loss"
}
EuclideanLoss:欧式距离损失,适用于实数值回归问题,
layer{
name:"loss"
type:" EuclideanLoss "
bottom:"loss3/classifiersigmoid"
bottom:"label"
top:"loss"
}
HingeLoss:铰链损失,norm支持L1,L2,默认norm为L1,
# L1 Norm
layer {name: "loss"type: "HingeLoss"bottom: "pred"bottom: "label"}# L2 Normlayer {name: "loss"
type: "HingeLoss"bottom: "pred"bottom: "label"top: "loss"hinge_loss_param { norm: L2 }}
ContrastiveLoss:Siamese双生猫中提出的损失,用于人脸识别中,deepid2中也有使用
layer {
name: "loss"
type: "ContrastiveLoss"
bottom: "feat"
bottom: "feat_p"
bottom: "sim"
top: "loss"
contrastive_loss_param {
margin: 1
}
}
TripletLoss:FaceNet中提出的三元组,用于人脸识别
CenterLoss:
caffeFace提出的损失,用于人脸识别,起到增大类间距离,减少类类距离
layer {
name: "center_loss"
type: "CenterLoss"
bottom: "fc5"
bottom: "label"
top: "center_loss"
param {
lr_mult: 1
decay_mult: 2
}
center_loss_param {
num_output: 10572
center_filler {
type: "xavier"
}
}
loss_weight: 0.008
}
池化层参数:
Pooling:池化层
pool:池化方法,默认为MAX。目前可用的方法有 MAX, AVE,STOCHASTIC
kernel_size:池化的核大小
stride:池化的步长
准确率层参数:
Accuracy:分类准确率层,只在test阶段有效,输入blob为的ip和label(2个bottom),输出blob为accuracy(1个top)
可选参数,top_k表示前几正确率
accuracy_param {
top_k: 5
}