Normalization 标准化方法 总结 Batch Layer Instance Group

卷积神经网络中常见Normalization方法有如下四种：
Batch Normalization (BN)
Layer Normalization (LN)
Instance Normalization (IN)
Group Normalization (GN）

标准化的公式如下：

数据减去均值，除以标准差，再施以线性映射。
上述四种标准化的算法主要区别在于求均值 μ μ μ和标准差 σ σ σ的方式不同。

将 x x x类比为一摞书，这摞书总共有 N 本，每本有 C 页，每页有 H 行，每行 W 个字符。

Batch Normalization

N本书对应每一页的所有字求均值，输出（C，1），C页书，每页1个均值。

特点：需要较大的batchsize才能合理评估均值方差，内存可能不够。

Layer Normalization

每本书的所有字求均值，输出（N，1），N本书，每本书1个均值。

特点：在每一份数据中计算，不需要批训练。

Instance Normalization

每一页所有字求均值，输出（N，C，1），N本书，每本书C页，每页1个均值。

特点： 在每个channel中计算，同样不需要批训练，常用于图像风格迁移GAN。

Group Normalization

每本书分成 G G G个小册子，每个册子 C / G C/G C/G页，每个册子的所有字求均值。输出（N，G，1），N本书，每本书G个册子，每个册子1个均值。

特点：Layer Normalization和Instance Normalization的折中，将每份数据的channel分组计算。