Efficient Net简单介绍

Efficient Net是一种先进的神经网络算法,它通过综合调整网络深度、宽度和输入图片分辨率来达到最优性能。工作流程包括通过Conv3x3转换输入,MBConv模块特征提取,精细化调整的MBConv层,自适应连接的特征图处理,以及最后的分类识别。网络参数的调整通过控制宽度、深度和分辨率的系数简化了调整复杂度。

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Efficient_Net算法

论文原文 EfficientNet: Rethinking Model Scaling for Convolutional Neural Networks
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Efficient_Net是目前世界上最先进的神经网络算法之一,该算法具有复杂网络的量化调整能力,通过对网络深度(depth),宽度(width)和输入图片分辨率(resolution)的综合调整,获得对特定需求的最优网络参数,使网络同时具备了网络大小与识别准确率的双重优势。

Efficient Net工作流程

Efficient Net的工作流程如图所示。

efficient net 网络流程图

  1. 将图片经过第一个Conv3x3层转化为MBConv模块需要的输入维度;
  2. 图片经过一系列的MBConv模块提取出特征图(feature map);各个MBConv模块的参数进行了精细化调整以适应当前使用环境;组合式的尺度优化方法可以使网络获得更好的感受野;
  3. 利用基于Fully-Convlutional-Neural-Network的特征图自适应连接方式。使用Conv1x1网络将能适应各种不同尺寸的特征图,并将其统一为我们需要的维度;
    最后通过输出的特征图完成图片的分类识别检测。

Efficient Net的复杂网络量化调整

在Efficient Net中一个卷积网络层i可以定义为 Y i = F i ( X i ) Y_i=F_i (X_i) Yi=Fi(Xi) 其中 F F F是运算, Y Y Y是输出张量, X X X是输入张量,其维度为 < H i , W i , C i > <H_i,W_i,C_i> <Hi,

### EfficientNet 网络模型介绍 EfficientNet 是一种旨在通过复合缩放方法优化神经网络架构的卷积神经网络(CNN)[^1]。该模型不仅提高了性能,还显著减少了参数数量和计算成本。 #### 架构特点 EfficientNet 的核心创新在于引入了一种新的复合缩放法,这种方法不是简单地增加网络宽度或深度,而是平衡地扩展了网络宽度、深度以及分辨率三个维度。这种做法使得模型能够在不同的硬件平台上灵活调整规模大小,从而实现最佳性能与效率之间的权衡。 - **宽度(Width)**:指每一层中的通道数; - **深度(Depth)**:表示整个网络层数; - **分辨率(Resolution)**:输入图片尺寸; 为了方便不同需求的应用场景,官方提供了多个预训练版本(B0到B7),这些变体具有不同程度的复杂度和准确性,在实际部署时可以根据具体的计算资源来选择最合适的型号[^2]。 #### 主要优势 - **高效性**:相比其他先进模型,EfficientNet 能够以更少的操作次数达到相似甚至更好的分类效果。 - **灵活性**:支持多种尺度变化的选择,便于适应各种终端设备的要求。 - **易于迁移学习**:得益于强大的特征提取能力,即使是在小样本数据集上也能取得不错的表现。 #### 应用实例 在计算机视觉领域内,尤其是对于那些需要快速响应且功耗敏感的任务来说,比如移动电话端的照片编辑软件或是物联网(IoT)环境下的视频流分析工具,EfficientNet 展现出了极大的潜力。此外,在人脸识别方面也有广泛应用案例,能够满足从低功耗嵌入式系统到高性能服务器集群的不同层次的需求。 ```python from efficientnet import EfficientNetB0, preprocess_input import tensorflow as tf model = EfficientNetB0(weights='imagenet') img_path = 'path_to_image.jpg' img = tf.keras.preprocessing.image.load_img(img_path, target_size=(224, 224)) x = tf.keras.preprocessing.image.img_to_array(img) x = np.expand_dims(x, axis=0) x = preprocess_input(x) preds = model.predict(x) print('Predicted:', decode_predictions(preds, top=3)[0]) ```
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