Caffe学习笔记——Caffe的三级结构(Blobs,Layers,Nets)
来源:互联网 发布:数据归一化方法及公式 编辑:程序博客网 时间:2024/06/06 02:10
根据Caffe官方文档介绍,caffe大致可以分为三层结构blob,layer,net。数据的保存,交换以及操作都是以blob的形式进行的,layer是模型和计算的基础,net整和并连接layer。
Blobs
Blob是Caffe的基本数据结构,具有CPU和GPU之间同步的能力,它是4维的数组(Num, Channels, Height, Width)。
设Blob数据维度为 number N x channel K x height H x width W,Blob是row-major保存的,因此在(n, k, h, w)位置的值物理位置为((n * K + k) * H + h) * W + w,其中Number/N是batch size。
Blob同时保存了data
和diff
(梯度),访问data
或diff
有两种方法:
12
const Dtype* cpu_data() const; //不修改值Dtype* mutable_cpu_data(); //修改值
Blob会使用SyncedMem自动决定什么时候去copy data以提高运行效率,通常情况是仅当gnu或cpu修改后有copy操作,文档里面给了一个例子:
12345678910111213
// Assuming that data are on the CPU initially, and we have a blob.const Dtype* foo;Dtype* bar;foo = blob.gpu_data(); // data copied cpu->gpu.foo = blob.cpu_data(); // no data copied since both have up-to-date contents.bar = blob.mutable_gpu_data(); // no data copied.// ... some operations ...bar = blob.mutable_gpu_data(); // no data copied when we are still on GPU.foo = blob.cpu_data(); // data copied gpu->cpu, since the gpu side has modified the datafoo = blob.gpu_data(); // no data copied since both have up-to-date contentsbar = blob.mutable_cpu_data(); // still no data copied.bar = blob.mutable_gpu_data(); // data copied cpu->gpu.bar = blob.mutable_cpu_data(); // data copied gpu->cpu.
(顺便查了下一直有疑问foo是什么意思。。)
Layer
所有的Pooling,Convolve,apply nonlinearities等操作都在这里实现。在Layer中input data用bottom
表示output data用top
表示。每一层定义了三种操作setup
(Layer初始化), forward
(正向传导,根据input计算output),backward
(反向传导计算,根据output计算input的梯度)。forward
和backward
有GPU和CPU两个版本的实现。
Net
Net由一系列的Layer组成(无回路有向图DAG),Layer之间的连接由一个文本文件描述。模型初始化Net::Init()
会产生blob和layer并调用Layer::SetUp
。在此过程中Net
会报告初始化进程。这里的初始化与设备无关,在初始化之后通过Caffe::set_mode()
设置Caffe::mode()
来选择运行平台CPU或GPU,结果是相同的。
模型的格式
模型定义在.prototxt
文件中,训练好的模型在model
目录下.binaryproto
格式的文件中。模型的格式由caffe.proto
定义。采用Google Protocol Buffer可以节省空间还有它对C++和Pyhton的支持也很好。
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