【转】Caffe初试（七）其它常用层及参数

本文讲解一些其它的常用层，包括：softmax-loss层，Inner Product层，accuracy层，reshape层和dropout层及它们的参数配置。

1、softmax-loss

softmax-loss层和softmax层计算大致是相同的。softmax是一个分类器，计算的是类别的概率（Likelihood），是Logistic Regression的一种推广。

Logistic Regression只能用于二分类，而softmax可以用于多分类。

softmax与softmax-loss的区别：

softmax计算公式：

而softmax-loss计算公式：

关于两者的区别更加具体的介绍，可参考：softmax vs. softmax-loss

用户可能最终目的就是得到各个类别的概率似然值，这个时候就只需要一个softmax层，而不一定要进行softmax-loss操作；或者是用户有通过其它什么方式已经得到了某种概率似然值，然后要做最大似然估计，此时则只需要后面的softmax-loss，而不需要前面的softmax操作。因此提供两个不同的Layer结构比只提供一个合在一起的softmax-loss Layer要灵活许多。

不管是softmax Layer还是soft-loss Layer，都是没有参数的，只是层类型不同而已。

softmax-loss Layer：输出loss值

layer {  
  name: "loss"  
  type: "SoftmaxWithLoss"  
  bottom: "ip1"  
  bottom: "label"  
  top: "loss"  
}

layers {  
  bottom: "cls3_fc"  
  top: "prob"  
  name: "prob"  
  type: “Softmax"  
}

2、Inner Product

全连接层，把输入当作成一个向量，输出也是一个简单向量（把输入数据blobs的width和height全变为1）。

输入：n*c0*h*w

输出：n*c1*1*1

全连接层实际上也是一种卷积层，只是它的卷积核大小和原数据大小一致。因此它的参数基本和卷积层的参数一样。

层类型：InnerProduct

lr_mult：学习率的系数，最终的学习率是这个数乘以solver.prototxt配置文件中的base_lr。如果有两个lr_mult，则第一个表示权值的学习率，第二个表示偏置项的学习率。一般偏置项的学习率是权值学习率的两倍。

必须设置的参数：

　　num_output：过滤器（filter）的个数

其它参数：

　　weight_filler：权值初始化。默认为“constant”，值全为0，很多时候我们用“xavier”算法来进行初始化，也可以设置为“gaussian”

　　bias_filler：偏置项的初始化。一般设置为“constant”，值全为0。

　　bias_term：是否开启偏置项，默认为true，开启

layer {  
  name: "ip1"  
  type: "InnerProduct"  
  bottom: "pool2"  
  top: "ip1"  
  param {  
    lr_mult: 1  
  }  
  param {  
    lr_mult: 2  
  }  
  inner_product_param {  
    num_output: 500  
    weight_filler {  
      type: "xavier"  
    }  
    bias_filler {  
      type: "constant"  
    }  
  }  
}

3、accuracy

输出分类（预测）精确度，只有test阶段才有，因此需要加入include参数。

层类型：Accuracy

layer {  
  name: "accuracy"  
  type: "Accuracy"  
  bottom: "ip2"  
  bottom: "label"  
  top: "accuracy"  
  include {  
    phase: TEST  
  }  
}

4、Reshape

在不改变数据的情况下，改变输入的维度。

层类型：Reshape

先来看例子

layer {  
    name: "reshape"  
    type: "Reshape"  
    bottom: "input"  
    top: "output"  
    reshape_param {  
      shape {  
        dim: 0  # copy the dimension from below  
        dim: 2  
        dim: 3  
        dim: -1 # infer it from the other dimensions  
      }  
    }  
  }

有一个可选的参数组shape，用于指定blob数据的各维的值（bolb是一个四维的数据：n*c*w*h）。

dim:0 表示维度不变，即输入和输出是相同的维度。

dim:2 或 dim:3 将原来的维度变成2或3

dim:-1 表示由系统自动计算维度。数据的总量不变，系统会根据blob数据的其它三维来自动计算当前维的维度值。

假设原数据为：64*3*28*28，表示64张3通道的28*28的彩色图片

经过reshape变换：

reshape_param {  
      shape {  
        dim: 0   
        dim: 0  
        dim: 14  
        dim: -1   
      }  
    }

输出数据为：64*3*14*56

5、Dropout

Dropout是一个防止过拟合的trick。可以随机让网络某些隐含层节点的权重不工作。

先看例子：

layer {  
  name: "drop7"  
  type: "Dropout"  
  bottom: "fc7-conv"  
  top: "fc7-conv"  
  dropout_param {  
    dropout_ratio: 0.5  
  }  
}layer {  
  name: "drop7"  
  type: "Dropout"  
  bottom: "fc7-conv"  
  top: "fc7-conv"  
  dropout_param {  
    dropout_ratio: 0.5  
  }  
}

只需要设置一个dropout_ratio就可以了。