【DenseNet】Densely Connected Convolution network笔记

1、摘要部分

卷积网络现在做得越来越深，精确，并且训练起来越来越高效。本文根据这一个结论，提出了一种稠密卷积神经网络(DenseNet)。传统的L层卷积神经网络又L个连接——位于每一层和它后面一层，而我们的神经网络有，对于每一层，其输入的特征是之前的所有层，而它自己的输出特征则作为之后所有层的输入。

2、Advantage

• alleviate the vanishing-gradient problem
• improve flow of information
• requires few parameters
• feature reuse

3、DenseNet与ResNet对比

作者主要受到ResNet和Highway Networks的启发，下面来看看结构。

最原始的convolution network

 

ResNet，除了本层与下一层的连接之外，还有skip connection

 

DenseNet，让第l层直接影响后面的所有层。因为每一层都包含了之前所有层的输出，因此l-1向l输入只是需要很少的特征图(channels数量吧？)就行。可以减少参数数量。

4、结构详解

DenseNet的整体结构包括稠密块（Dense block）和过渡块（transition layers）。可以简单看作是Dense block——transition layers——Dense block——transition block。

之所以要分成这两层是因为，transition layers中包含的pooling层会改变特征图的大小，而Dense Block内部必须保持特征图大小的一致，否则连接不上。

上图是一个包含了五层，层宽度(Growth rate)为k=4的Dense Block，层与层之间的激励函数为BN-ReLU-Conv(3x3)的结构【其中BN为batch-norm】。这个Growth rate实际上就是每一层特征图的数量，这样第层就有个特征图输入（k为通道数量）。为了进一步减少参数数量，作者又进一步做了如下改进：

• 将改为的结构，记为DenseNet-B。
• 为了进一步减少参数量，在DenseNet-B的基础上，对过渡层的特征图进行压缩，产生个特征图，其中。

DenseNet在ImageNet上的一个结构图

5、缺点

DenseNet在训练的时候十分的耗内存。

以下关于Batch-Borm：

【Batch-Norm：可以加速收敛。BN可以用于网络中任意的activation set：https://www.zhihu.com/question/38102762

】