深度残差网络（Deep Residual Networks，简称ResNet）自从2015年首次提出以来，就在深度学习领域产生了深远影响。通过一种创新的“残差学习”机制，ResNet成功地训练了比以往模型更深的神经网络，从而显著提高了多个任务的性能。深度残差网络通过引入残差学习和特殊的网络结构，解决了传统深度神经网络中的梯度消失问题，并实现了高效、可扩展的深层模型。
【导读】主题链路知识是我们专知的核心功能之一，为用户提供AI领域系统性的知识学习服务，一站式学习人工智能的知识，包含人工智能（ 机器学习、自然语言处理、计算机视觉等）、大数据、编程语言、系统架构。使用请访问专知 进行主题搜索查看 - 桌面电脑访问www.zhuanzhi.ai, 手机端访问www.zhuanzhi.ai 或关注微信公众号后台回复" 专知"进入专知，搜索主题查看。值国庆佳节，专知特别推出独家特刊-来自中科院自动化所专知小组博士生huaiwen和Jin创作的-PyTorch教程学习系列。 <
Grad-CAM (Gradient-weighted Class Activation Mapping) 是一种可视化深度神经网络中哪些部分对于预测结果贡献最大的技术。它能够定位到特定的图像区域，从而使得神经网络的决策过程更加可解释和可视化。
引言：随着深度学习的发展，网络模型的深度也随之越来越深，但随着网络模型深度的加深，往往会曾在这随着模型深度的加大，模型准确率反而下降的问题，而深度残差模型的提出就是为了解决这个问题。
自 2017 年 1 月 PyTorch 推出以来，其热度持续上升，一度有赶超 TensorFlow 的趋势。PyTorch 能在短时间内被众多研究人员和工程师接受并推崇是因为其有着诸多优点，如采用 Python 语言、动态图机制、网络构建灵活以及拥有强大的社群等。因此，走上学习 PyTorch 的道路已刻不容缓。
GoogLeNet 引入了并行连结的网络结构，其基础卷积块称为 Inception 块，其结构如下：
PyTorch框架中有一个非常重要且好用的包：torchvision，该包主要由3个子包组成，分别是：torchvision.datasets、torchvision.models、torchvision.transforms。这3个子包的具体介绍可以参考官网：http://pytorch.org/docs/master/torchvision/index.html。具体代码可以参考github：https://github.com/pytorch/vision/tree/master/torchvision。
PyTorch框架中torchvision模块下有：torchvision.datasets、torchvision.models、torchvision.transforms这3个子包。 关于详情请参考官网： http://pytorch.org/docs/master/torchvision/index.html。 具体代码可以参考github： https://github.com/pytorch/vision/tree/master/torchvision。
自己刚开始使用深度学习框架做事情的时候，选择了最容易入门的Keras。Keras是在其它深度学习框架（谷歌的TensorFlow，微软的CNTK以及Theano）的基础上，抽象了底层实现的差异，提供的更高层的API接口。说说Keras的好处吧！个人觉得Keras最吸引人的地方就是API接口的设计特别人性化，对于样本的训练，结果的测试都有一种使用传统机器学习库的感觉；函数式接口设计使得深度网络的时候特别容易，简直就像在玩乐高。如果有人想入门深度学习，我一定也会推荐Keras。
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2020年B站年度弹幕是“爷青回”。一定有很多瞬间，让你感觉“爷的青春回来了”。在这个卷积网络各种超参精确到小数点后三位的时代，你是否还记得五六年前的田园时代，堆几个卷积层就能涨点的快乐？
利用闲暇时间写了resnet18 的实现代码，可能存在错误，看官可以给与指正。 pytorch中给与了resnet的实现模型，可以供小白调用，这里不赘述方法。下面所有代码的实现都是使用pytorch框架书写，采用python语言。 网络上搜索到的resne18的网络结构图如下。resnet18只看图中左侧网络结构就可以。（ps：使用的是简书上一个博主的图，如有冒犯，请谅解）
在第四章中，我们学习了如何创建一个识别图像的神经网络。我们能够在区分 3 和 7 方面达到 98%以上的准确率，但我们也看到 fastai 内置的类能够接近 100%。让我们开始尝试缩小这个差距。
这篇文章是Deep Residual Learning for Image Recognition 的翻译，精简部分内容的同时补充了相关的概念，如有错误，敬请指正。
DenseNet 见于论文《Densely Connected Convolutional Networks》，是 CVPR2017 的 oral。一般而言，为提升网络效果，研究者多从增加网络深/宽度方向着力。但 DenseNet 另辟蹊径，聚焦于特征图的极致利用。延续借助跳层连接解决梯度消失 (如 ResNet) 的思路，论文提出的 Dense Block 将所有层直接相连 (密集连接)，保证特征信息最大程度的传输利用，大幅提升网络性能。
正如谷歌大脑的论文EfficientNet中展示的那样，在CNN架构各个方面（宽度，深度，分辨率）的探索所带来的的回报正在急剧减少。
标题 | Res2Net: New deep learning multi-scale architecture, for improved object detection with existing backbones
序贯(sequential)API允许你为大多数问题逐层堆叠创建模型。虽然说对很多的应用来说，这样的一个手法很简单也解决了很多深度学习网络结构的构建，但是它也有限制－它不允许你创建模型有共享层或有多个输入或输出的网络。
一直以来，深度神经网络的可解释性都被大家诟病，训练一个神经网络被调侃为“炼丹”。所得的模型也像一个“黑盒”一样，给它一个输入，然后得到结果，却不知道模型是如何得出结论的，究竟学习到了什么知识。如果能将其训练或者推理过程可视化，那么可以对其更加深入的理解，目前深度神经网络可视化可以分为：
深度学习库Keras中的Sequential是多个网络层的线性堆叠，在实现AlexNet与VGG等网络方面比较容易，因为它们没有ResNet那样的shortcut连接。在Keras中要实现ResNet网络则需要Model模型。
本文通过详细且实践性的方式介绍了 PyTorch 的使用，包括环境安装、基础知识、张量操作、自动求导机制、神经网络创建、数据处理、模型训练、测试以及模型的保存和加载。
研究人员观察到，当涉及卷积神经网络时，越深越好是有意义的。因为模型应该更有能力（它们适应任何空间的灵活性增加，因为它们有更大的参数空间可供探索）。
卷积神经网络CNN是深度学习中的基础知识。本文对CNN的基础原理及常见的CNN网络进行了详细解读，并介绍了Pytorch构建深度网络的流程。最后，以阿里天池零基础入门CV赛事为学习实践，对Pytorch构建CNN模型进行实现。
ruder.io](http://ruder.io/deep-learning-optimization-2017/index.html?source=post_page-----de70d626976c--------------------------------)
这里的模拟环境就是在PC上去模拟开发板的开发、调试，跟开发板本身没有关系。我这里的操作系统环境为Ubuntu 20.04。
ResNet18的搭建请移步：使用PyTorch搭建ResNet18网络并使用CIFAR10数据集训练测试 ResNet50的搭建请移步：使用PyTorch搭建ResNet50网络 ResNet101、ResNet152的搭建请移步：使用PyTorch搭建ResNet101、ResNet152网络
解决任何真实问题的重要一步是获取数据。Kaggle提供了大量不同数据科学问题的竞赛。我们将挑选一个2014年提出的问题，然后使用这个问题测试本章的深度学习算法，并在第5章中进行改进，我们将基于卷积神经网络（CNN）和一些可以使用的高级技术来改善图像识别模型的性能。大家可以从https://www.kaggle.com/c/dogs-vs-cats/data下载数据。数据集包含25,000张猫和狗的图片。在实现算法前，预处理数据，并对训练、验证和测试数据集进行划分是需要执行的重要步骤。数据下载完成后，可以看到对应数据文件夹包含了如图3.6所示的图片。
pytorch中自带几种常用的深度学习网络预训练模型，torchvision.models包中包含alexnet、densenet、inception、resnet、squeezenet、vgg等常用网络结构，并且提供了预训练模型，可通过调用来读取网络结构和预训练模型（模型参数）。往往为了加快学习进度，训练的初期直接加载pretrain模型中预先训练好的参数。加载model如下所示：
【导读】2020年，在各大CV顶会上又出现了许多基于ResNet改进的工作，比如:Res2Net，ResNeSt，IResNet，SCNet等等。为了更好的了解ResNet整个体系脉络的发展，我们特此对ResNet系列重新梳理，并制作了一个ResNet专题，希望能帮助大家对ResNet体系有一个更深的理解。本篇文章我们将主要讲解ResNet、preResNet、ResNext以及它们的代码实现。
resnet和resnext的框架基本相同的，这里先学习下resnet的构建，感觉高度模块化，很方便。本文算是对 PyTorch源码解读之torchvision.modelsResNet代码的详细理解，另外，强烈推荐这位大神的PyTorch的教程！
张量和Numpy中ndarrays的概念很相似，有了这个作为基础，张量也可以被运行在GPU上来加速计算，下面直接可以感受下张量的创建与Numpy有什么样的区别。
三元组损失（Triplet loss）函数是当前应用较为广泛的一种损失函数，最早由Google研究团队在论文《FaceNet：A Unified Embedding for Face Recognition》所提出，Triplet loss的优势在于细节区分，即当两个输入相似时，Triplet loss能够更好地对细节进行建模，相当于加入了两个输入差异性差异的度量，学习到输入的更好表示。
【GiantPandaCV导语】这篇文章分享的是笔者最近在OneFlow做的一个项目，将Pytorch FX移植到OneFlow之后实现了自动量化感知训练动态图模型(在Pytorch和OneFlow中都称为nn.Module)。现在用户可以在自己构建的nn.Module基础上，修改很少的代码即可完成从nn.Module量化感知训练到用TensorRT将量化感知训练后的模型部署到GPU上运行的完整链路。在TensorRT上推理是利用了ONNX作为中间表示，即Oneflow动态图模型(nn.Module)->OneFlow量化感知训练模型(nn.Module)->OneFlow静态图(nn.Graph)->ONNX->TensorRT。量化感知训练是基于支持在Eager下写Pass的FX模块（FX被Pytorch率先提出，笔者将其基础设施移植到了OneFlow）来完成的。读者如果想体验这个功能可以按照本文的方法进行操作，有任何使用上的问题可以联系笔者。
ConvNext论文提出了一种新的基于卷积的架构，不仅超越了基于 Transformer 的模型（如 Swin），而且可以随着数据量的增加而扩展！今天我们使用Pytorch来对其进行复现。下图显示了针对不同数据集/模型大小的 ConvNext 准确度。
AI 科技评论按，本文不是 Python 的官方风格指南。本文总结了使用 PyTorch 框架进行深入学习的一年多经验中的最佳实践。本文分享的知识主要是以研究的角度来看的，它来源于一个开元的 github 项目。
选自GitHub 机器之心编译 参与：蒋思源 本文介绍了最近更新的 DiracNet 实现项目，该项目实现了不带跳过连接的超深层网络，并且是对应论文的官方实现。机器之心简要介绍了该项目和论文。 如 ResNet 这样采取了跳过连接（skip-connections）的网络在图像识别基准上实现了非常优秀的性能，但这种网络并体会不到更深层级所带来的优势。因此我们可能会比较感兴趣如何学习非常深的表征，并挖掘深层网络所带来的优势。我们提出了一个简单的权重参数化（weight parameterization）方法
让我们聚焦于神经网络局部：如图左侧所示，假设我们的原始输入为x，而希望学出的理想映射为f(x)（作为上方激活函数的输入）。左图虚线框中的部分需要直接拟合出该映射f(x)，而右图虚线框中的部分则需要拟合出残差映射f(x)−x。 残差映射在现实中往往更容易优化。 以本节开头提到的恒等映射作为我们希望学出的理想映射f(x)，我们只需将右图虚线框内上方的加权运算（如仿射）的权重和偏置参数设成0，那么f(x)即为恒等映射。 实际中，当理想映射f(x)极接近于恒等映射时，残差映射也易于捕捉恒等映射的细微波动。右图是ResNet的基础架构–残差块（residual block）。 在残差块中，输入可通过跨层数据线路更快地向前传播
本篇记录使用 pytorch 官方 resnet101 实现迁移学习，迁移学习是当前深度学习领域的一系列通用的解决方案，而不是一个具体的算法模型。Pre-training + fine-tuning（预训练+调参） 的迁移学习方式是现在深度学习中一个非常流行的迁移学习方式，有以下3步
本章开始了一段旅程，我们将深入研究我们在前几章中使用的模型的内部。我们将涵盖许多我们以前见过的相同内容，但这一次我们将更加密切地关注实现细节，而不那么密切地关注事物为什么是这样的实际问题。
在计算机视觉领域，卷积神经网络（CNN）已经成为最主流的方法，比如最近的GoogLenet，VGG-19，Incepetion等模型。CNN史上的一个里程碑事件是ResNet模型的出现，ResNet可以训练出更深的CNN模型，从而实现更高的准确度。ResNet模型的核心是通过建立前面层与后面层之间的“短路连接”（shortcuts，skip connection），这有助于训练过程中梯度的反向传播，从而能训练出更深的CNN网络。今天我们要介绍的是 DenseNet(Densely connected convolutional networks) 模型，它的基本思路与ResNet一致，但是它建立的是前面所有层与后面层的密集连接（dense connection），它的名称也是由此而来。DenseNet的另一大特色是通过特征在channel上的连接来实现特征重用（feature reuse）。这些特点让DenseNet在参数和计算成本更少的情形下实现比ResNet更优的性能，DenseNet也因此斩获CVPR 2017的最佳论文奖。本篇文章首先介绍DenseNet的原理以及网路架构，然后讲解DenseNet在Pytorch上的实现。
计算机视觉--图像和视频数据分析是深度学习目前最火的应用领域之一。因此，在学习深度学习的同时尝试运用某些计算机视觉技术做些有趣的事情会很有意思，也会让你发现些令人吃惊的事实。长话短说，我的搭档（Maximiliane Uhlich）和我决定将深度学习应用于浪漫情侣的形象分类上，因为Maximiliane是一位关系研究员和情感治疗师。具体来说，我们想知道我们是否可以准确地判断图像或视频中描绘的情侣是否对他们的关系感到满意？事实证明，我们可以！我们的最终模型（我们称之为DeepConnection）分类准确率接近97％，能够准确地区分幸福与不幸福的情侣。大家可以在我们的论文预览链接[1]里阅读完整介绍，上图是我们为这个任务设计的框架草图。
不同行业采用人工智能的速度取决于最大化数据科学家的生产力。NVIDIA每个月都会发布优化的NGC容器，为深度学习框架和库提供更好的性能，帮助科学家最大限度地发挥他们的潜力。英伟达持续投资于完整的数据科学栈，包括GPU架构、系统和软件栈。这种整体的方法为深度学习模型培训提供了最好的性能，NVIDIA赢得了提交给MLPerf的所有六个基准测试，这是第一个全行业的AI基准测试。NVIDIA在最近几年引入了几代新的GPU架构，最终在Volta和图灵GPU上实现了张量核心架构，其中包括对混合精度计算的本机支持。NVIDIA在MXNet和PyTorch框架上完成了这些记录，展示了NVIDIA 平台的多功能性。
0.1. 利用GPU加速深度学习 疫情期间没有办法用实验室的电脑来跑模型，用领取的腾讯云实例来弄刚刚好。发现如果没有GPU来跑的话真的是太慢了，非常推荐利用GPU加速深度学习的训练速度。 如果采用GPU的话，训练函数train_model（*）中数据的输入要改变一下，也就是需要将数据放在GPU上
虽然图片识别对于人来说是一件轻松的事情，但是对于计算机来说，由于接受的是一串数字，对于同一个物体，表示这个物体的数字可能会有很大的不同，所以使用算法来实现这一任务还是有很多挑战的，具体来说：
注意上面出现了一行if "num_batches_tracked" not in name:，这一行是Pytorch的一个坑点，在pytorch 0.4.1及后面的版本里，BatchNorm层新增了num_batches_tracked参数，用来统计训练时的forward过的batch数目，源码如下（pytorch0.4.1）：
本篇文章首先介绍DenseNet的原理以及网路架构，然后讲解DenseNet在Pytorch上的实现。
自从AlexNet问世以来，CNN最先进的架构变得越来越深入。例如，AlexNet只有5层卷积层，很快VGG网络和GoogLeNet分别将其扩展到19层和22层。然而，简单叠加层的深度网络很难训练，因为梯度反向传播到后面比较深的层时梯度可能会消失和爆炸（重复乘法可能会使梯度无穷小或无穷大）。
上一节，我们已经成功训练了我们的深度神经网络，甚至尝试了在GPU上训练。不过我们的网络仍然处于一种初级状态，只能说大概了解了炼丹炉的工作流程，炼丹的时候还有很多改进技巧可以提升炼丹的效率或者效果。
今天来介绍一个工程上的常用Trick，即折叠Batch Normalization，也叫作折叠BN。我们知道一般BN是跟在卷积层后面，一般还会接上激活函数，也就是conv+BN+relu这种基本组件，但在部署的时候前向推理框架一般都会自动的将BN和它前面的卷积层折叠在一起，实现高效的前向推理网络，今天我就从原理和实现来讲一讲这个操作。
最近在重温Pytorch基础，然而Pytorch官方文档的各种API是根据字母排列的，并不适合学习阅读。 于是在gayhub上找到了这样一份教程《Pytorch模型训练实用教程》，写得不错，特此根据它来再学习一下Pytorch。 仓库地址：https://github.com/TingsongYu/PyTorch_Tutorial
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