|
|
论文名称： PP-LCNet: A Lightweight CPU Convolutional Neural Network
作者：Cheng Cui, Tingquan Gao, Shengyu Wei,Yuning Du...
Code： github.com/PaddlePaddl…
目前的轻量级网络在启用 MKLDNN 的Intel CPU上速度并不理想，考虑了一下三个基本问题：
Method
PP-LCNet使用深度可分离卷积作为基础结构，构建了一个类似MobileNetV1的BaseNet，并在其基础上结合现有的技术，从而得到了PP-LCNet
参数配置：
Better activation function
激活函数是神经网络中非线性的来源，因此其质量一定程度上决定着网络的表达能力。
当激活函数由Sigmoid变为ReLU时，网络的性能得到了很大的提升，近来出现了很多超越ReLU的激活函数，如EfficientNet的Swish，MobileNetV3中将其升级为HSwish，避免了大量的指数运算；因此本网络中使用HSwish激活函数代替ReLU。
首先让我们看一下ReLU函数的近似推导：
f
(
x
)
=
i
=
1
∑
∞
σ
(
x
−
i
+
0.5
)
≈
l
o
g
(
1
+
e
x
)
≈
ma
x
(
0
,
N
(
0
,
1
))
(
s
t
e
pp
e
d
s
i
g
m
o
i
d
)
(
so
f
tpl
u
s
f
u
n
c
t
i
o
n
)
(
R
e
LU
f
u
n
c
t
i
o
n
)
出于计算量的考虑和实验验证选择了ReLU
ReLU6：
增加了上界
Swish ：
f
(
x
)
=
x
⋅
s
i
g
m
o
i
d
(
β
x
)
\beta是个常数或可训练的参数。Swish 具备无上界有下界、平滑、非单调的特性。 Swish 在深层模型上的效果略优于 ReLU。仅仅使用 Swish 单元替换 ReLU 就能把 Mobile NASNetA 在 ImageNet 上的 top-1 分类准确率提高 0.9%，Inception-ResNet-v 的分类准确率提高 0.6%。
当β = 0时,Swish变为线性函数 f ( x ) = 2 x 当β → ∞, σ ( x ) = 1 + e − x 1 为0或1，这时Swish变为 R e LU ( x ) = ma x ( 0 , x ) 因此Swish函数可以看做是介于线性函数与ReLU函数之间的平滑函数.
HSwish：
Swish函数的计算量是很大的，因此提出了HSwish，H表示Hard，意味着超过某个范围，激活值为常数
对ReLU6除以6再向左平移三个单位可以得到HSigmoid：
HSwish的近似公式为x\cdot h\sigma(x)=\frac{relu6(x+3)}{6}，图像如下：
SE modules at appropriate positions
注意力模块无疑是轻量级网络完美的选择，本文探究了SE模块放置的位置，发现在网络深层的效果较好。
Larger convolution kernels
使用更大的卷积核尺寸，发现在网络深层效果较好
Larger dimensional1×1conv layer after GAP
在网络最后的GAP之后使用Pointwise卷积进行升维，以此提高网络的性能
Drop out
实验发现drop out可以提高性能
与其他网络进行对比
