ResNet

网络结构:

ResNet

在计算机视觉里,特征的“等级”随增网络深度的加深而变高,研究表明,网络的深度是实现好的效果的重要因素。然而梯度弥散/爆炸成为训练深层次的网络的障碍,导致无法收敛。
有一些方法可以弥补,如归一初始化,各层输入归一化,使得可以收敛的网络的深度提升为原来的十倍。然而,虽然收敛了,但网络却开始退化了,即增加网络层数却导致更大的误差, 如下图。 这种deep plain net收敛率十分低下。

ResNet

通过在一个浅层网络基础上叠加y=x的层(称identity mappings,恒等映射),可以让网络随深度增加而不退化。这反映了多层非线性网络无法逼近恒等映射网络。

resnet学习的是残差函数F(x) = H(x) - x, 这里如果F(x) = 0, 那么就是上面提到的恒等映射。事实上,resnet是“shortcut connections”的在connections是在恒等映射下的特殊情况,它没有引入额外的参数和计算复杂度。 假如优化目标函数是逼近一个恒等映射, 而不是0映射, 那么学习找到对恒等映射的扰动会比重新学习一个映射函数要容易。从下图可以看出,残差函数一般会有较小的响应波动,表明恒等映射是一个合理的预处理。

ResNet

残差块的结构如下图:

ResNet

它有二层,如下表达式,其中σ代表非线性函数ReLU

ResNet

然后通过一个shortcut,和第2个ReLU,获得输出y

ResNetResNet

实验证明,这个残差块往往需要两层以上,单单一层的残差块(y=W1x+x)并不能起到提升作用。

 

参考

[1] https://blog.csdn.net/mao_feng/article/details/52734438