主要内容

analyzeNetwork

深度学习网络体系结构分析

描述

使用analyzeNetwork要可视化并理解网络的体系结构,请检查您已经正确定义了体系结构,并在培训之前检测问题。的问题,analyzeNetwork检测包括丢失或未连接的图层、大小不正确的图层输入、数量不正确的图层输入以及无效的图形结构。

提示

交互式地可视化、分析和训练一个网络,使用deepNetworkDesigner(净)。有关详细信息,请参阅深层网络设计师

训练网络

例子

分析网络(分析SeriesNetwork达格网络对象。该功能显示网络架构的交互式可视化,并提供有关网络层的详细信息。层信息包括层激活的数量和大小、可学习的参数和状态参数。

网络层

例子

分析网络(分析中指定的网络层还可以检测的错误和问题trainNetwork工作流。可以是一个数组或LayerGraph对象。该功能以交互式的方式显示网络架构,并提供有关网络层的详细信息。层信息包括层激活的数量和大小、可学习参数和状态参数。

例子

分析网络(“TargetUsage”,目标分析中指定的网络层用于指定的目标工作流。分析工作流时使用此语法的数组或层图dlnetwork工作流。

分析网络(dlX1,…,dlXn,'TargetUsage','dlnetwork')使用示例网络输入分析网络层dlX1,…,dlXn.该软件通过网络传播示例输入,以确定层激活、可学习参数和状态参数的数量和大小。使用此语法可以分析具有一个或多个未连接到输入层的输入的网络。

dlnetwork对象

分析网络(数据链路分析dlnetwork对象用于自定义训练循环工作流。该功能以交互式的方式显示网络架构,并提供有关网络层的详细信息。层信息包括层激活的数量和大小、可学习参数和状态参数。

分析网络(数据链路dlX1,…,dlXn分析dlnetwork对象使用示例网络输入dlX1,…,dlXn.该软件通过网络传播示例输入,以确定层激活、可学习参数和状态参数的数量和大小。使用此语法分析未初始化的dlnetwork它有一个或多个未连接到输入层的输入。

例子

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加载预训练的GoogLeNet卷积神经网络。

网= googlenet
net = DAGNetwork with properties: Layers: [144×1 net.cnn.layer. layer] Connections: [170×2 table] InputNames: {'data'} OutputNames: {'output'}

分析了网络。analyzeNetwork显示网络架构的交互图和包含有关网络层信息的表。

使用左侧的绘图调查网络架构。在绘图中选择一个图层。选定的图层在绘图和图层表中高亮显示。

在该表中,可以查看层属性、层类型、层激活的大小和可学习参数等层信息。一层的激活就是该层的输出。

选择网络中较深的层。请注意,较深层中的激活在空间维度(前两个维度)中较小,在通道维度(最后一个维度)中较大使用这种结构,卷积神经网络可以逐渐增加提取的图像特征数量,同时降低空间分辨率。

通过点击层表右上角的箭头并选择,显示每个层中可学习的参数的总数总可学的.若要按列值对层表排序,将鼠标悬停在列标题上并单击出现的箭头。例如,您可以根据可学习参数的总数对各层进行排序,从而确定哪一层包含的参数最多。

分析网络(net)

创建一个简单的带有快捷连接的卷积网络。将网络的主分支创建为一个层数组,并从层数组创建一个层图。分层图连接所有的层按顺序。

layers = [imageInputLayer([32 32 3])]“填充”“一样”) reluLayer (“名字”“relu_1”)卷积2层(3,16,“填充”“一样”“步”, 2) reluLayer additionLayer (2“名字”“add1”)卷积2层(3,16,“填充”“一样”“步”, 2) reluLayer additionLayer (3“名字”“add2”) fulllyconnectedlayer (10) softmaxLayer classificationLayer;lgraph = layerGraph(层);

创建快捷连接。其中一个快捷连接包含一个1乘1卷积层斯基普孔夫

skipConv = convolution2dLayer(1, 16岁,“步”2,“名字”“skipConv”);lgraph = addLayers (lgraph skipConv);lgraph = connectLayers (lgraph,“relu_1”“add1/in2”);lgraph = connectLayers (lgraph,“add1”“add2/in2”);

分析网络架构。analyzeNetwork在网络中查找四个错误。

分析网络(lgraph)

调查和修复网络中的错误。在本例中,以下问题导致错误:

  • 斯基普孔夫层没有连接到网络的其余部分。它应该是快捷连接的一部分add1add2图层。若要修复此错误,请连接add1斯基普孔夫斯基普孔夫add2

  • add2层被指定有三个输入,但层只有两个输入。要修复错误,将输入的数量指定为2

  • 添加层的所有输入必须具有相同的大小,但是add1层有两个大小不同的输入conv_2层有一个“步”值为2时,该层在前两个维度(空间维度)中以2的因子对激活进行下采样relu2层,使其具有与输入相同的大小relu1,通过设置“步”的价值conv_2层到1。

从本例开始,将这些修改应用于层图构造,并创建一个新的层图。

layers = [imageInputLayer([32 32 3])]“填充”“一样”) reluLayer (“名字”“relu_1”)卷积2层(3,16,“填充”“一样”“步”,1)reluLayer附加层(2,“名字”“add1”)卷积2层(3,16,“填充”“一样”“步”, 2) reluLayer additionLayer (2“名字”“add2”) fulllyconnectedlayer (10) softmaxLayer classificationLayer;lgraph = layerGraph(层);skipConv = convolution2dLayer(1, 16岁,“步”2,“名字”“skipConv”);lgraph = addLayers (lgraph skipConv);lgraph = connectLayers (lgraph,“relu_1”“add1/in2”);lgraph = connectLayers (lgraph,“add1”“skipConv”);lgraph = connectLayers (lgraph,“skipConv”“add2/in2”);

分析新的架构。新的网络不包含任何错误,可以随时接受训练。

分析网络(lgraph)

创建一个自定义训练循环的层图。对于自定义训练循环工作流,层图必须没有输出层。

[imageInputLayer([28 28 1],]),“归一化”“没有”“名字”“输入”20岁的)convolution2dLayer (5“名字”“conv1”) batchNormalizationLayer (“名字”“bn1”) reluLayer (“名字”“relu1”)卷积2层(3,20,“填充”,1,“名字”“conv2”) batchNormalizationLayer (“名字”“bn2”) reluLayer (“名字”“relu2”20岁的)convolution2dLayer (3“填充”1.“名字”“conv3”) batchNormalizationLayer (“名字”“bn3”) reluLayer (“名字”“relu3”)完全连接层(10,“名字”“fc”) softmaxLayer (“名字”“softmax”)]; lgraph=层图(层);

层图分析使用analyzeNetwork函数并设置“TargetUsage”选项“dlnetwork”

分析网络(lgraph,“TargetUsage”“dlnetwork”

在这里,函数没有报告任何与层图有关的问题。

要分析具有未连接到输入层的输入的网络,可以向analyzeNetwork函数。您可以在分析时提供示例输入dlnetwork对象,或者当你分析时数组或LayerGraph对象用于自定义培训工作流“TargetUsage”、“dlnetwork”名称值选项。

定义网络架构。建立一个有两个分支的网络。网络有两个输入,每个分支有一个输入。使用添加层连接分支。

numFilters=24;inputSize=[64 64 3];LayerBranch1=[imageInputLayer(inputSize,“归一化”“没有”“名字”“输入”) convolution2dLayer(3、6 * numFilters,“填充”“一样”“步”2,“名字”“conv1Branch1”)组规范化层(所有渠道的“名字”“gn1Branch1”) reluLayer (“名字”“relu1Branch1”) convolution2dLayer (3 numFilters“填充”“一样”“名字”“conv2Branch1”)组规范化层(“channel-wise”“名字”“gn2Branch1”)附加层(2,“名字”“添加”) reluLayer (“名字”“reluCombined”)完全连接层(10,“名字”“fc”) softmaxLayer (“名字”“sm”));layersBranch2 =[卷积2dlayer (1,numFilters,“名字”“convBranch2”)组规范化层(所有渠道的“名字”“gnBranch2”));lgraph = layerGraph (layersBranch1);lgraph = addLayers (lgraph layersBranch2);lgraph = connectLayers (lgraph,“gnBranch2”“添加/in2”);

创建dlnetwork。由于此网络包含未连接的输入,请创建未初始化的dlnetwork通过设置“初始化”名称选择

dlnet = dlnetwork (lgraph,“初始化”,假);

创建示例网络输入,其大小和格式与该网络的典型输入相同。对于这两种输入,使用32的批大小。使用尺寸为64 × 64的输入,有三个通道作为层的输入“输入”.使用大小为64×64的输入,带有18个通道,用于层的输入“convBranch2”

exampleInput = dlarray(rand([inputSize 32])),“SSCB”); 例如convBranch2=dlarray(rand([32 18 32]),“SSCB”);

检查网络属性,以确定提供示例输入的顺序。

dlnet.Layers
ans = 12×1 Layer array with layers:1的输入图像输入64×64×3图片2的conv1Branch1卷积144 3×3旋转步(2 - 2)和填充“相同”3“gn1Branch1”集团标准化规范化4的relu1Branch1 ReLU ReLU 5‘conv2Branch1卷积24 3×3的隆起与步幅[1]和填充“相同”6“gn2Branch1”集团标准化规范化7'add' add Element-wise add of 2 input 8 'reluCombined' ReLU ReLU 9 'fc' Fully Connected 10 Fully Connected layer 10 'sm' Softmax Softmax 11 'convBranch2' Convolution 24 1×1 convolutions with stride [1 1] and padding [0 0 0] 12 'gnBranch2' Group Normalization组归一化

分析了网络。控件中需要输入的层的顺序相同,提供示例输入财产的dlnetwork。必须为所有网络输入提供示例输入,包括连接到输入层的输入。

analyzeNetwork (dlnet exampleInput exampleConvBranch2)

输入参数

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训练有素的网络,指定为SeriesNetwork或者达格网络对象。您可以通过导入一个预先训练过的网络(例如,使用googlenet功能)或通过训练自己的网络使用trainNetwork

网络层,指定为数组或LayerGraph对象。

有关内置层的列表,请参见深度学习层列表

网络自定义训练循环,指定为dlnetwork对象。

目标工作流,指定为以下其中之一:

  • “trainNetwork”-分析层图使用trainNetwork函数。例如,该函数检查层图是否有一个输出层和没有断开的层输出。

  • “dlnetwork”-分析层图的使用dlnetwork对象。例如,该函数检查层图是否没有任何输出层。

示例网络输入,指定为格式化dlarray软件通过网络传播示例输入,以确定层激活、可学习参数和状态参数的数量和大小。

当您想要分析一个具有与输入层无关的输入的网络时,请使用示例输入。

你必须指定示例输入的顺序取决于你要分析的网络类型:

  • 数组—提供示例输入,其顺序与需要输入的层在数组中。

  • LayerGraph-以要求输入的层出现的相同顺序提供示例输入财产的LayerGraph

  • dlnetwork—按照列表中列出的输入顺序提供示例输入InputNames财产的dlnetwork

如果一个层有多个未连接的输入,那么该层的示例输入必须按照它们在该层中出现的顺序分别指定InputNames财产。

必须为网络的每个输入指定一个示例输入,即使该输入连接到输入层。

介绍了R2018a