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PWA入门:手把手教你制作一个PWA应用

Web前端的同学是否想过学习app开发,以弥补自己移动端能力的不足?但在面对一众的选择时很多同学略感迷茫,是学习ios还是android开发?是学习原生开发、混合开发(比如:Ionic),还是使用react native或者flutter这样的跨平台框架?而app开发的学习周期长、学习成本高也让一部分人望而却步。得益于前端技术的飞速发展、浏览器性能的不断提高,使用网页技术开发出接近原生体验的应用得以变为现实,PWA就在这样的背景下应运而生。可以用自己熟悉的HTML、CSS、Javascript开发出媲美原生app的网站,不仅拥有接近原生app的流畅程度,并且具备一些原生app才有的特性,比如:a. 可以在主屏上安装应用图标,b. 离线状态下访问,c. 获取消息通知,等等。。PWA的出现让大家看到了希望!

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转置卷积详解

前面文章对卷积做了讲解,感觉既然重新整理,就将系列概念整体做个梳理,也算是将自己知道的所有东西拿来献丑把。   转置卷积(Transposed Convolution)是后来的叫法,一开始大家都是称逆卷积/反卷积(Deconvolution),这个概念是在图像分割任务中被提出来的,图像分割需要逐像素的操作,对每一个像素做一个分割,将其归类到不同的物体当中。   这个任务大家很自然的想要使用卷积神经网络来完成,那就得先使用卷积神经网络提取特征,但是卷积神经网络中的两大主要构件,卷积层和下采样层会使得图像的尺寸不断缩小。这个就与逐像素的分类不符,因为逐像素分割的话是需要输出和输入大小是一致的。   针对这个问题,有人提出了先使用卷积核下采样层逐层的提取特征,然后通过上采样再将特征图逐渐的恢复到原图的尺寸。而这个上采样一开始就是通过反卷积来实现的。如果说卷积核下采样的过程特征图是变小的,那么上采样之后特征图应该变大。   我们应该熟悉卷积的输出尺寸公式 o u t = ( F − K + 2 P ) / s + 1 out=(F-K+2P)/s+1 out=(F−K+2P)/s+1,其中F表示输入特征图的尺寸,K表示卷积核的尺寸,P表示padding,S表示卷积的步长。我们都通过这个公式来计算卷积的输出特征图尺寸。举例来说明,一个4×4的输入特征图,卷积核为3×3,如果不使用paddng,步长为1,则带入计算 o u t = ( 4 − 3 ) / 1 + 1 out=(4-3)/1+1 out=(4−3)/1+1为2。   我们已经在im2col算法的介绍中讲解了卷积的实现,实际上这个步骤是通过两个矩阵的乘法来完成的,我们不妨记为 y = C x y=Cx y=Cx,如果要上采样,我们希望给输出特征图乘一个参数矩阵,然后把尺寸还原回去,根据数学知识,我们给特征图矩阵 y y y左乘一个{C^T},就能得到 C T y = C T C x C^Ty=C^TCx CTy=CTCx, C C C的列数等于 x x x的行数, C T C C^TC CTC的行数和列数都等于x的行数,乘完之后,得到的结果与 x x x形状相同。这就是转置卷积名字的来源。有一些工作确实是这样实现的。   我们也能很自然的得出结论,我们不需要给输出特征图左乘 C T C^T CT,显然只要和这个矩阵形状相同,输出的结果就和原特征图尺寸相同,而且这个操作同样可以使用卷积来实现,那我们只要保证形状一致,然后参数我们可以自己训练,这样尺寸的问题解决了,而且特征的对应也有了,是可以训练的,一举两得。 im2col讲解的内容,卷积是 ( C o u t , C i n ∗ K h ∗ K w ) (C_{out},C_{in}*K_h*K_w) (Cout​,Cin​∗Kh​∗Kw​)的卷积核乘 ( C i n ∗ K h ∗ K w , H N ∗ W N ) (C_{in}*K_h*K_w,H_N*W_N) (Cin​∗Kh​∗Kw​,HN​∗WN​)的特征图,得到 ( C o u t , H N ∗ W N ) (C_{out},H_N*W_N) (Cout​,HN​∗WN​)的结果。现在对卷积核做一个转置 ( C i n ∗ K h ∗ K w , C o u t ) (C_{in}*K_h*K_w,C_{out}) (Cin​∗Kh​∗Kw​,Cout​)乘 ( C o u t , H N ∗ W N ) (C_{out},H_N*W_N) (Cout​,HN​∗WN​)得到一个 ( C i n ∗ K h ∗ K w , H N ∗ W N ) (C_{in}*K_h*K_w,H_N*W_N) (Cin​∗Kh​∗Kw​,HN​∗WN​)的特征图。   除了以上内容这里还有一点其他需要补充的东西,比如在caffe中除了im2col函数之外,还有一个函数是col2im,也就是im2col的逆运算。所以对于上面的结果caffe是通过col2im来转换成特征图的。但是col2im函数对于im2col只是形状上的逆函数,事实上,如果对于一个特征图先执行im2col再执行col2im得到的结果和原来是不相等的。   而在tensorflow和pytorch中,这一点是有差异的,两者是基于特征图膨胀实现的转置卷积操作,两者是是通过填充来进行特征图膨胀的,之后可能还会有一个crop操作。之所以需要填充,是因为想要直接通过卷积操作来实现转置卷积,干脆填充一些值,这样卷积出来的特征图尺寸自然就更大。   但是两者从运算上来讲都无法对原卷积进行复原,只是进行了形状复原而已。   到了最后就可以讨论形状的计算了,转置卷积是卷积的形状逆操作,所以形状计算就是原来计算方式的逆函数。 o u t = ( F − K + 2 P ) / s + 1 out

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