MobileNetV3

MobileNetV3是通过硬件网络架构搜索(NAS)与NetAdapt算法结合,针对移动设备优化的神经网络模型。论文展示了MobileNetV3-Large和MobileNetV3-Small在分类、检测和分割任务上的最新技术成果,提高了准确性和降低了延迟。

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摘要

  我们基于互补搜索技术的组合以及新颖的架构设计呈现下一代MobileNets。MobileNetV3通过硬件网络架构搜索(NAS)与NetAdapt算法相结合的方式调整到移动电话CPU,然后通过新颖的架构改进进行改进。本文开始探索自动搜索算法和网络设计如何协同工作,以利用互补的方法来改善整体的现状。通过这个过程,我们为发布创建了两个新的MobileNet模型:MobileNetV3-Large和MobileNetV3-Small,它们针对高资源和低资源使用情况。然后,这些模型被适应并应用于对象检测和语义分割的任务。对于语义分割(或任何密集像素预测)的任务,我们提出了一种新的有效分割解码器Lite Reduced Atrous Spatial Pyramid Pooling(LR-ASPP)。我们实现了移动分类,检测和分割的最新技术成果。MobileNetV3-Large在ImageNet分类上的准确度提高了3.2%,与MobileNetV2相比,延迟降低了15%。与MobileNetV2相比,MobileNetV3-Small的准确度提高了4.6%,同时将延迟降低了5%。MobileNetV3-大检测速度提高了25%,与COCO检测时的MobileNetV2大致相同。MobileNetV3-Large LR-ASPP比MobileNetV2 R-ASPP快30%,与Cityscapes细分的准确度相似。

简介

  高效的神经网络在移动应用程序中变得无处不在,从而实

### MobilenetV3 模型介绍 MobilenetV3 是一种专为移动设备设计的高效轻量化卷积神经网络模型,在多个方面进行了改进和优化,使其在计算资源受限的情况下仍然能够保持较高的性能。以下是关于 MobilenetV3 的详细介绍: #### 1. **核心特点** - **神经架构搜索(NAS)的应用** MobilenetV3 使用了神经架构搜索技术来自动寻找最佳的网络结构[^2]。通过 NAS 技术,研究者能够在给定约束条件下找到接近 Pareto 最优解的模型配置。 - **两种版本的设计** MobilenetV3 提供了两个主要变体:`MobilenetV3-Small` 和 `MobilenetV3-Large`。前者适用于低功耗、高性能需求有限的场景;后者则针对更高精度的任务,适合更复杂的推理环境[^2]。 - **新型激活函数** MobilenetV3 引入了 H-swish 激活函数 \( \text{H-sigmoid}(x) = \frac{\min(\max(x+3, 0), 6)}{6} \),相比传统的 ReLU 函数,它能更好地捕捉非线性特征并减少计算开销[^1]。 - **门控机制** 在某些层中引入了 SE(Squeeze-and-Excitation)模块,用于增强通道间的信息交互能力,从而提高模型的表现力[^1]。 --- ### MobilenetV3 的使用方法 为了有效部署和使用 MobilenetV3 模型,可以按照以下方式操作: #### 1. **安装依赖库** 确保已安装 PyTorch 或其他支持框架。如果未安装,可以通过 pip 安装: ```bash pip install torch torchvision ``` #### 2. **加载预训练模型** PyTorch 中可以直接调用官方实现的 MobilenetV3 预训练模型。代码如下所示: ```python import torch from torchvision import models # 加载 MobilenetV3 Large 版本 model_large = models.mobilenet_v3_large(pretrained=True) # 加载 MobilenetV3 Small 版本 model_small = models.mobilenet_v3_small(pretrained=True) ``` #### 3. **自定义权重文件** 如果需要使用特定的权重文件(如旧版 mobilenetv3.old.py),可手动加载权重: ```python import torch state_dict = torch.load('mbv3_large.old.pth') # 替换为你下载的权重路径 custom_model = CustomMobileNetV3() # 自己实现的模型类 custom_model.load_state_dict(state_dict) ``` #### 4. **数据处理与预测** 在实际应用中,需对输入图像进行标准化处理后再送入模型: ```python from PIL import Image from torchvision import transforms image_path = 'example.jpg' # 输入图片路径 input_image = Image.open(image_path).convert('RGB') preprocess = transforms.Compose([ transforms.Resize(256), transforms.CenterCrop(224), transforms.ToTensor(), transforms.Normalize(mean=[0.485, 0.456, 0.406], std=[0.229, 0.224, 0.225]), ]) input_tensor = preprocess(input_image) input_batch = input_tensor.unsqueeze(0) # 创建批次维度 with torch.no_grad(): output = model_large(input_batch) # 假设使用 large 版本 probabilities = torch.nn.functional.softmax(output[0], dim=0) print(probabilities.argmax().item()) # 输出类别索引 ``` --- ### 性能优势 相比于之前的版本(如 MobilenetV2),MobilenetV3 不仅提升了计算效率,还显著改善了延迟性和准确性之间的权衡关系[^4]。具体表现为: - 更高的分类准确率; - 较短的推理时间; - 对于不同硬件平台的良好适配性。 ---
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