AlexNet

# 网络架构(图截原文

  • 在两个GPU上跑
  • 卷积层 C2、C4、C5中的卷积核只和位于同一GPU的上一层的FeatureMap相连,C3的卷积核与两个GPU的上一层的FeautureMap都连接

网络架构讲解的很清楚:卷积神经网络经典回顾之AlexNet - 知乎 (zhihu.com)

手撕 CNN 经典网络之 AlexNet(理论篇) - 知乎 (zhihu.com) 这篇讲的更好,以下所有📒都是摘自这个🔗

第一层讲解 C1

这一层要做:

conv→ReLU→LRN→Pooling

输入 : 227*227*3

操作:

(卷积)96@11*11*3 padding=0 stride=4

计算输出:(227-11+2*0+4)/4 = 55

输出:55*55*96

**(ReLu)**卷积层输出的特征图输入到ReLu函数

(LRN)

  • 对局部神经元创建竞争机制,s.t.响应比较大的值变得相对更大,并抑制其他反馈比较小的神经元,增强模型的泛化能力
  • LRN的输出:55*55*96(输出不变)
  • 输出分为2组,每组大小:55*55*48,分别位于单个GPU上

(池化)

  • 输入:55*55*96(分为两组: 55*55*48**)**
  • 使用3*3,stride=2的池化单元
  • (重叠池化)stride<pooling_size
  • ++根据公式计算输出++:

(55-3+2*0+2)/2=27

27*27*96(输出两组:27*27*48)

++小结论吧:pool_size=3 stride=2 的池化层,池化以后输出尺寸的长宽各减少一半++

第二层讲解 C2

该层的处理流程是:卷积-->ReLU-->局部响应归一化(LRN)-->池化。

我的理解是,图中只画出了一次卷积之后的输出结果。

卷积 :两组输入均是27x27x48,各组分别使用128个5x5x48的卷积核进行卷积,padding=2,stride=1,根据公式:(input_size + 2 * padding - kernel_size) / stride + 1=(27+2*2-5)/1+1=27,得到每组输出是27x27x128。

ReLU:将卷积层输出的FeatureMap输入到ReLU函数中。

局部响应归一化:使用参数k=2,n=5,α=0.0001,β=0.75进行归一化。每组输出仍然是27x27x128。

池化 :使用3x3,stride=2的池化单元进行最大池化操作(max pooling)。注意这里使用的是重叠池化,即stride小于池化单元的边长。根据公式:(27+2*0-3)/2+1=13,每组得到的输出为13x13x128。

它这边的池化也好理解,pool_size=3,stride=2,padding=0,输出的图像,高宽各减少一半,通道数不变。所以只画出了卷积的结果,也算情有可原。

第三层 C3

该层的处理流程是: 卷积-->ReLU

卷积 :输入是13x13x256,使用384个3x3x256的卷积核进行卷积,padding=1,stride=1,根据公式:(input_size + 2 * padding - kernel_size) / stride + 1=(13+2*1-3)/1+1=13,得到输出是13x13x384。

ReLU :将卷积层输出的FeatureMap输入到ReLU函数中。将输出其分成两组,每组FeatureMap大小是13x13x192,分别位于单个GPU上。

(我脑子累了,只能粘贴粘贴📒了,没办法画了)

第四层 C4

该层的处理流程是:卷积-->ReLU

卷积 :两组输入均是13x13x192,各组分别使用192个3x3x192的卷积核进行卷积,padding=1,stride=1,根据公式:(input_size + 2 * padding - kernel_size) / stride + 1=(13+2*1-3)/1+1=13,得到每组FeatureMap输出是13x13x192。(分析的是一个组的情况)

ReLU:将卷积层输出的FeatureMap输入到ReLU函数中。

第五层 C5

该层的处理流程是:卷积-->ReLU-->池化

卷积 :两组输入均是13x13x192,各组分别使用128个3x3x192的卷积核进行卷积,padding=1,stride=1,根据公式:(input_size + 2 * padding - kernel_size) / stride + 1=(13+2*1-3)/1+1=13,得到每组FeatureMap输出是13x13x128。(用单个组的说)

ReLU:将卷积层输出的FeatureMap输入到ReLU函数中。

池化 :使用3x3,stride=2的池化单元进行最大池化操作(max pooling)。注意这里使用的是重叠池化,即stride小于池化单元的边长。根据公式:(13+2*0-3)/2+1=6,每组得到的输出为6x6x128。

(都在描述单个组,蒽,清清楚楚了)

(然后这边,pool_size=3,stride=2 池化之后的窗口 减半)

第六层 FC6

该层的流程为:(卷积)全连接 -->ReLU -->Dropout (卷积)

全连接 :输入为6×6×256(这里的输入是因为C5→FC6 两个GPU交互了 所以把第三维合并作为输入),使用4096个6×6×256的卷积核(注意这里的卷积核大小与输入图像完全相同 所以1个卷积核输出1个值)进行卷积,由于卷积核尺寸与输入的尺寸完全相同,即卷积核中的每个系数只与输入尺寸的一个像素值相乘一一对应,根据公式:(input_size + 2 * padding - kernel_size) / stride + 1=(6+2*0-6)/1+1=1,得到输出是1x1x4096 。++既有4096个神经元,该层被称为全连接层(6!)++。

ReLU:这4096个神经元的运算结果通过ReLU激活函数中。

Dropout :随机的断开全连接层某些神经元的连接,通过不激活某些神经元的方式防止过拟合。4096个神经元也被均分到两块GPU上进行运算。

第七层 FC7

该层的流程为:(卷积)全连接 -->ReLU -->Dropout

全连接:输入为4096个神经元,输出也是4096个神经元(作者设定的)。

ReLU:这4096个神经元的运算结果通过ReLU激活函数中。

Dropout:随机的断开全连接层某些神经元的连接,通过不激活某些神经元的方式防止过拟合。

4096个神经元也被均分到两块GPU上进行运算。

(这些层的流程设计 还真是需要扒论文 谢谢这个博主)

第八层 输出层

该层的流程为:(卷积)全连接 -->Softmax

全连接:输入为4096个神经元,输出是1000个神经元。这1000个神经元即对应1000个检测类别。

Softmax:这1000个神经元的运算结果通过Softmax函数中,输出1000个类别对应的预测概率值。

FLOPS 不看 (看不懂

是谁、在哪儿、啥时候

AlexNet是由Alex Krizhevsky、Ilya Sutskever和Geoffrey Hinton在2012年ImageNet图像分类竞赛中提出的一种经典的卷积神经网络。

AlexNet的作者是多伦多大学的Alex Krizhevsky等人。Alex Krizhevsky是Hinton的学生。网上流行说 Hinton、LeCun和Bengio是神经网络领域三巨头,LeCun就是LeNet5的作者(Yann LeCun)。

鉴于当时的硬件资源限制,由于AlexNet结构复杂、参数很庞大,难以在单个GPU上进行训练。因此AlexNet采用两路GTX 580 3GB GPU并行训练。也就是说把原先的卷积层平分成两部分FeatureMap分别在两块GPU上进行训练(例如卷积层55x55x96分成两个FeatureMap:55x55x48)

创新点:

  1. 激活函数ReLU
  2. 局部响应归一化
  3. Dropout
  4. 重叠池化
  5. 双GPU
  6. 端到端的训练

©手撕 CNN 经典网络之 AlexNet(理论篇) - 知乎 (zhihu.com)

原文:

ImageNet Classification with Deep Convolutional Neural Networks (neurips.cc)

相关推荐
sell-cloud2 小时前
Prompt Engineering要凉了?Fable 5.5能“猜“意图,但银行正在封杀AI Agent——企业AI的真正护城河是什么
人工智能·prompt
Navicat中国4 小时前
Navicat 18 内置 AI 助手让数据库开发从繁琐操作迈向智能协作
大数据·人工智能·数据库开发
4SAPI4 小时前
多模型请求路由怎么设计?成本、速度和能力如何平衡
人工智能·python·gateway·php
魔乐社区4 小时前
翼芯・智算测试与适配优化专区,让国产算力“选得准、跑得通、用得好“
人工智能·开源·大模型
XCDoris6 小时前
郴州logo设计机构
大数据·人工智能·python
Goboy6 小时前
一个人带三个Agent,我用全新TRAE从0到1搭了个资讯周刊站
人工智能·trae
俊哥V6 小时前
每日 AI 研究简报 · 2026-10-19
人工智能·ai
AI_AGENT_DEV_AI6 小时前
AI英语教培智能体的开发
人工智能
物联网软硬件开发-轨物科技7 小时前
【技术白皮书】光伏清检一体化机器人系统解决方案技术白皮书
大数据·运维·网络·人工智能·机器人
海宇数据7 小时前
零信任架构实战:基于海宇网上踪迹欺诈行为识别构建自动化信贷资信评估网关
运维·人工智能·架构·自动化