2025年resnet模型的优缺点(resnet网络模型)

resnet模型的优缺点(resnet网络模型)论文 Deep Residual Learning for Image Recognition ResNet 网络中的亮点 超深的网络结构 突破 1000 层 提出 residual 模块 使用 Batch Normalizatio 加速训练 丢弃 dropout 论文中提到 简单的堆叠卷积层与池化层并不能降低错误率 通过堆叠卷积层与池化层 会带来梯度消失或梯度爆炸 退化问题 nbsp

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论文:Deep Residual Learning for Image Recognition

ResNet网络中的亮点:

  • 超深的网络结构(突破1000层)
  • 提出residual模块
  • 使用Batch Normalization加速训练(丢弃dropout)

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论文中提到,简单的堆叠卷积层与池化层并不能降低错误率,通过堆叠卷积层与池化层,会带来梯度消失或梯度爆炸、退化问题。

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 ResNet不同的网络结构的错误率如下所示:

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 网络中残差结构如下所示:

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 主分支与shortcut的输出特征矩阵shape必须相同。

不同层数的ResNet网络结构对比如下:

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Batch Normalization

Batch Normalization的目的是使一批(Batch)feature map满足均值为0,方差为1的分布规律。它可以加速网络的训练,还可以提升准确率。

使用BN时需要注意的问题:

(1)训练时要将training参数设置为True,验证时将training参数设置为False,在pytorch中可以通过创建模型的model.train()和model.eval()控制。

(2)batch.size尽可能大,设置的越大求得均值和方差越接近整个训练集的均值和方差。

(3)建议将BN层放到卷积层与激活层之间,且卷积层不要使用bias。

迁移学习:

使用迁移学习的优势:

(1)能够快速的训练出一个理想的效果

(2)当数据集较小时,也能训练出理想的效果

常见的迁移学习的方式:

(1)载入权重后训练所有参数

(2)载入权重后只训练最后几层参数

(3)载入权重后在原网络基础上再添加一层全连接层,仅训练最后一个全连接层

论文:Aggregated Residual Transformations for Deep Neural Networks

ResNeXt相比于ResNet来说,更新了block。

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 左图是ResNet中的一个block,右图是ResNeXt中的block。ResNeXt中使用Group Convolution,使用的参数量更小。

ResNeXt在计算量相同的情况下,错误率更低。

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上面这三种结构在数学计算上是等价的。

不过分组卷积并不是分组数量越多越好。

首先使用LeNet网络进行训练。

由于数据集比较大,训练时间比较长,本次采用了老师之前博客里提供的2000张训练图片的小数据集。

首先加载数据集:

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 引入必要的库

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 添加训练图片和测试图片的路径

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 创建数据集

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 定义网络

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 把网络放到GPU上开始训练

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 进行测试并导出结果文件

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 提交结果为:

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 将网络结构改为ResNet,这里使用了ResNet18:

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 提交结果为:

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 可以看出,ResNet网络在分类问题上具有明显优势。

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