Spark RDD 依赖

一、为什么要设计宽窄依赖

  • 对于窄依赖,Spark可以并行计算。如果有一个分区数据丢失,只需要从父RDD的对应1个分区重新计算即可,不需要重新计算整个任务,提高容错
  • 对于宽依赖,是划分Stage的依据
  • 构建Lineage血缘关系,RDD只支持粗粒度转换,即只记录单个块上执行的单个操作。将创建RDD的一系列Lineage(血统)记录下来,以便恢复丢失的数据。RDD的Lineage会记录RDD的元数据信息和转换行为,当该RDD的部分分区数据丢失时,它可以根据这些信息来重新运算和恢复丢失的数据分区

二、窄依赖

窄依赖中:即父RDD与子RDD件2的分区是一对一的。换句话说父RDD中,一个分区内的数据是不能被分割的,只能由子RDD中的一个分区整个利用
在这里插入图片描述

上图中 P代表 RDD中的每个分区(Partition),我们看到,RDD 中每个分区内的数据在上面的几种转移操作之后被一个分区所使用,即其依赖的父分区只有一个。比如图中的 map、union 和 join 操作,都是窄依赖的。注意,join 操作比较特殊,可能同时存在宽、窄依赖。

三、Shuffle依赖(宽依赖 Wide Dependency)

Shuffle有“洗牌、搅乱”的意思,这里所谓的Shuffle依赖也会打乱原RDD结构的操作。具体来说,父RDD中的分区可能会被多个子RDD分区使用。因为父RDD中一个分区内的数据会被分割并发送给子RDD的所有分区,因此Shuffle依赖也意为着父RDD与子RDD之间存在着Shuffle过程
在这里插入图片描述

上图中 P 代表 RDD 中的多个分区,我们会发现对于 Shuffle 类操作而言,结果 RDD 中的每个分区可能会依赖多个父 RDD 中的分区。需要说明的是,依赖关系是 RDD 到 RDD 之间的一种映射关系,是两个 RDD 之间的依赖,如果在一次操作中涉及多个父 RDD,也有可能同时包含窄依赖和 Shuffle 依赖。

四、如何区分宽窄依赖

区分RDD之间的依赖为宽依赖还是窄依赖,主要在于父RDD分区数据与子RDD分区数据关系:

  • 窄依赖:父RDD的一个分区只会被子RDD的一个分区依赖
  • 宽依赖:父RDD的一个分区会被子RDD的多个分区依赖,设计Shuffle
### RT-DETRv3 网络结构分析 RT-DETRv3 是一种基于 Transformer 的实时端到端目标检测算法,其核心在于通过引入分层密集正监督方法以及一系列创新性的训练策略,解决了传统 DETR 模型收敛慢和解码器训练不足的问题。以下是 RT-DETRv3 的主要网络结构特点: #### 1. **基于 CNN 的辅助分支** 为了增强编码器的特征表示能力,RT-DETRv3 引入了一个基于卷积神经网络 (CNN) 的辅助分支[^3]。这一分支提供了密集的监督信号,能够与原始解码器协同工作,从而提升整体性能。 ```python class AuxiliaryBranch(nn.Module): def __init__(self, in_channels, out_channels): super(AuxiliaryBranch, self).__init__() self.conv = nn.Conv2d(in_channels, out_channels, kernel_size=3, padding=1) self.bn = nn.BatchNorm2d(out_channels) def forward(self, x): return F.relu(self.bn(self.conv(x))) ``` 此部分的设计灵感来源于传统的 CNN 架构,例如 YOLO 系列中的 CSPNet 和 PAN 结构[^2],这些技术被用来优化特征提取效率并减少计算开销。 --- #### 2. **自注意力扰动学习策略** 为解决解码器训练不足的问题,RT-DETRv3 提出了一种名为 *self-att 扰动* 的新学习策略。这种策略通过对多个查询组中阳性样本的标签分配进行多样化处理,有效增加了阳例的数量,进而提高了模型的学习能力和泛化性能。 具体实现方式是在训练过程中动态调整注意力权重分布,确保更多的高质量查询可以与真实标注 (Ground Truth) 进行匹配。 --- #### 3. **共享权重解编码器分支** 除了上述改进外,RT-DETRv3 还引入了一个共享权重的解编码器分支,专门用于提供密集的正向监督信号。这一设计不仅简化了模型架构,还显著降低了参数量和推理时间,使其更适合实时应用需求。 ```python class SharedDecoderEncoder(nn.Module): def __init__(self, d_model, nhead, num_layers): super(SharedDecoderEncoder, self).__init__() decoder_layer = nn.TransformerDecoderLayer(d_model=d_model, nhead=nhead) self.decoder = nn.TransformerDecoder(decoder_layer, num_layers=num_layers) def forward(self, tgt, memory): return self.decoder(tgt=tgt, memory=memory) ``` 通过这种方式,RT-DETRv3 实现了高效的目标检测流程,在保持高精度的同时大幅缩短了推理延迟。 --- #### 4. **与其他模型的关系** 值得一提的是,RT-DETRv3 并未完全抛弃经典的 CNN 技术,而是将其与 Transformer 结合起来形成混合架构[^4]。例如,它采用了 YOLO 系列中的 RepNCSP 模块替代冗余的多尺度自注意力层,从而减少了不必要的计算负担。 此外,RT-DETRv3 还借鉴了 DETR 的一对一匹配策略,并在此基础上进行了优化,进一步提升了小目标检测的能力。 --- ### 总结 综上所述,RT-DETRv3 的网络结构主要包括以下几个关键组件:基于 CNN 的辅助分支、自注意力扰动学习策略、共享权重解编码器分支以及混合编码器设计。这些技术创新共同推动了实时目标检测领域的发展,使其在复杂场景下的表现更加出色。 ---
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