As camadas de pool são adicionadas antes ou depois das camadas de abandono?

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Estou criando uma rede neural convolucional (CNN), onde tenho uma camada convolucional seguida por uma camada de pool e quero aplicar a desistência para reduzir o sobreajuste. Tenho a sensação de que a camada de abandono deve ser aplicada após a camada de pool, mas na verdade não tenho nada para fazer backup. Onde é o lugar certo para adicionar a camada de abandono? Antes ou depois da camada de pool?

deep-learning conv-neural-network dropout pir
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Respostas:

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Edit: Como o @Toke Faurby apontou corretamente, a implementação padrão no tensorflow realmente usa um dropout em elementos. O que eu descrevi anteriormente se aplica a uma variante específica de abandono nas CNNs, chamada abandono espacial :

Em uma CNN, cada neurônio produz um mapa de características. Como o abandono espacial do abandono funciona por neurônio, o abandono de um neurônio significa que o mapa de características correspondente é abandonado - por exemplo, cada posição tem o mesmo valor (geralmente 0). Portanto, cada mapa de recursos é totalmente descartado ou não é descartado.

O pool geralmente opera separadamente em cada mapa de recursos, portanto, não deve fazer diferença se você aplicar o dropout antes ou depois do pool. Pelo menos esse é o caso de operações de agrupamento, como maxpool ou média.

Editar: No entanto, se você realmente usar o dropout por elementos (o que parece estar definido como padrão para o tensorflow), isso realmente fará diferença se você aplicar o dropout antes ou depois do pool. No entanto, não há necessariamente uma maneira errada de fazê-lo. Considere a operação média de agrupamento: se você aplicar o abandono antes do agrupamento, escalará efetivamente as ativações de neurônios resultantes 1.0 - dropout_probability, mas a maioria dos neurônios será diferente de zero (em geral). Se você aplicar o abandono após o agrupamento médio, geralmente acabará com uma fração de (1.0 - dropout_probability)ativações de neurônios "não escalonados" dropout_probabilitydiferentes de zero e uma fração de zero de neurônios. Ambas me parecem viáveis, nem totalmente erradas.

Schreon
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Não tenho certeza se essa é a maneira padrão de realizar a evasão. Por exemplo, em tf.nn.dropout, ele declara "Por padrão, cada elemento é mantido ou descartado independentemente". Você tem uma fonte de backup disso?
Toke Faurby
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Oh! O que eu descrevi agora é chamado de desistência espacial : arxiv.org/pdf/1411.4280.pdf . Então, @TokeFaurby está certo ao duvidar da minha reivindicação. No entanto, como você também pode ler no artigo vinculado, descartar mapas de recursos inteiros da maneira de abandono espacial melhora o desempenho. Isto vem sem surpresa, como ativações adjacentes são altamente correlacionados e abandono um elemento específico realmente não deixar cair a informação transportada por esse elemento em tudo (como é muito improvável que caia um "buraco" contínua em um mapa recurso ao fazê-lo elemento a elemento). Vou editar minha resposta para refletir essa diferença.
schreon
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Este tutorial usa o pool antes do abandono e obtém bons resultados.

Isso não significa necessariamente que a outra ordem não funcione, é claro. Minha experiência é limitada, eu só as usei em camadas densas sem pool.

Marca
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Exemplo de convnet tipo VGG da Keras (dropout usado após o pool):

import numpy as np
import keras
from keras.models import Sequential
from keras.layers import Dense, Dropout, Flatten
from keras.layers import Conv2D, MaxPooling2D
from keras.optimizers import SGD

# Generate dummy data
x_train = np.random.random((100, 100, 100, 3))
y_train = keras.utils.to_categorical(np.random.randint(10, size=(100, 1)), num_classes=10)
x_test = np.random.random((20, 100, 100, 3))
y_test = keras.utils.to_categorical(np.random.randint(10, size=(20, 1)), num_classes=10)

model = Sequential()
# input: 100x100 images with 3 channels -> (100, 100, 3) tensors.
# this applies 32 convolution filters of size 3x3 each.
model.add(Conv2D(32, (3, 3), activation='relu', input_shape=(100, 100, 3)))
model.add(Conv2D(32, (3, 3), activation='relu'))
model.add(MaxPooling2D(pool_size=(2, 2)))
model.add(Dropout(0.25))

model.add(Conv2D(64, (3, 3), activation='relu'))
model.add(Conv2D(64, (3, 3), activation='relu'))
model.add(MaxPooling2D(pool_size=(2, 2)))
model.add(Dropout(0.25))

model.add(Flatten())
model.add(Dense(256, activation='relu'))
model.add(Dropout(0.5))
model.add(Dense(10, activation='softmax'))

sgd = SGD(lr=0.01, decay=1e-6, momentum=0.9, nesterov=True)
model.compile(loss='categorical_crossentropy', optimizer=sgd)

model.fit(x_train, y_train, batch_size=32, epochs=10)
score = model.evaluate(x_test, y_test, batch_size=32)
Mrgloom
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