python caffe框架 caffe框架基礎

2021-10-11 22:17:47 字數 1616 閱讀 2453

caffe的核心模組

caffe是乙個清晰而高效的深度學習框架,其作者是博士畢業於uc berkeley的賈揚清,目前在google工作。

caffe是純粹的c++/cuda架構,支援命令列、python和matlab介面;可以在cpu和gpu直接無縫切換。

caffe的核心模組有三個,分別是blobs、layers和nets。

blobs用來進行資料儲存、資料互動和處理,通過blobs,統一制定了資料記憶體的介面。layers是神經網路的核心,定義了許多層級結構,它將blobs視為輸入輸出。nets是一系列layers的集合,並且這些層結構通過連線形成乙個網圖。下面進行詳細介紹:

1.blobs。blobs本質是乙個n維向量,用來儲存資料資訊,這些資料資訊包括、深度網路進行前向傳輸時的資料和反向求梯度過程時的梯度資料等。對於影象資料來說,blobs通常是乙個4維向量,其格式為(number,channel,height,width),其中channel表示影象的通道數,若影象是單通道的灰度圖,則channel=1;若是3通道的rgb影象,則channel=3。height和width分別表示影象的高度和寬度。至於number則表示影象批塊(batch),批處理可以使神經網路有更大的吞吐量。

2.layers。layers是神經網路的核心,caffe設計實現了許多層結構,包括卷積、池化、損失等層結構,利用這些層結構可以實現絕大部分的神經網路模型。layers將下層的資料輸出作為輸入,進而通過內部運算輸出。layers層的定義和使用一般需要三個步驟:(1)建立層,包括建立連線關係和初始化其中一些變數引數;(2)前向傳輸過程,給定輸入並計算出相應的輸出;(3)反向傳播過程,進行反向梯度的計算,並把梯度儲存在層結構中。

如果對於源**有些層不滿意,可以自己定義。總結一下,一般就是要經過這麼幾步:

3、編輯caffe/src/caffe/proto/caffe.proto,找到layerparameter,在最後增加一項,裡面的編號不要與別的衝突,如果layer有引數,還需要再定義乙個關於自定義層的protobuffer。

4、然後在src/caffe/layer_factory.cpp中新增響應**。

5、src/caffe/test中寫乙個test_allpass_layer.cpp,用include/caffe/test/test_gradient_check_util.hpp來檢查前向後向傳播是否正確。

一共上面的幾步,就可以實現自己的乙個layer。

3.nets。nets是由層layers組成的,定義了輸入、輸出、網路各層,並將各層連線成乙個有向無環圖(dag),由此定義了乙個網路。乙個典型的網路應該有資料輸入,並且以乙個代價函式作為輸出,針對不同的任務,例如分類和重構,應選擇不同的代價函式。

caffe生成的資料分為2種格式:lmdb和leveldb

它們都是鍵/值對(key/value pair)嵌入式資料庫管理系統程式設計庫。

雖然lmdb的記憶體消耗是leveldb的1.1倍,但是lmdb的速度比leveldb快10%至15%,更重要的是lmdb允許多種訓練模型同時讀取同一組資料集。

因此lmdb取代了leveldb成為caffe預設的資料集生成格式。

google protocol buffer的安裝

protocol buffer是一種類似於xml的用於序列化資料的自動機制。

caffe框架

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