(1) softmax函数

                                                 (1)

其中,z是softmax层的bottom输入, f(zj)是softmax层的top输出,C为该层的channel数。

(2) softmax_layer.cpp中的Reshape函数:

 template <typename Dtype>
void SoftmaxLayer<Dtype>::Reshape(const vector<Blob<Dtype>*>& bottom, //bottom blob为softmax层的输入,top blob为该层输出。
const vector<Blob<Dtype>*>& top) {
softmax_axis_ = //softmax_axis_为1
bottom[]->CanonicalAxisIndex(this->layer_param_.softmax_param().axis());
top[]->ReshapeLike(*bottom[]); //使用bttom[0]的shape和值去初始化top[0],后面所有的操作基于top[0]
   //bottom[0]的shape为[N, C, H, W], bottom[0]->shape(softmax_axis_)的值为C
vector<int> mult_dims(, bottom[]->shape(softmax_axis_));
//Blob<Dtype> sum_multipiler、Blob<Dtype> scale_、int outer_num_、int inner_num_变量定义在softmax_layer.hpp中
//初始化sum_multiplier, mult_dims的值为C
sum_multiplier_.Reshape(mult_dims);
Dtype* multiplier_data = sum_multiplier_.mutable_cpu_data();
//设置sum_multiplier的所有元素值为1
caffe_set(sum_multiplier_.count(), Dtype(), multiplier_data);
   //blob的shape为[N, C, H, W], 形象点说就是blob->shape[0] = N, blob->shape[1] = C
   //blob的count为N*C*H*W,形象点说就是blob->count() = N*C*H*W
//blob->count(0, 2)中的(0, 2)是左闭右开区间,返回的是N*C
//所以就有outer_num_ = bottom[0]->count(0, softmax_axis_) = N
// inner_num_ = bottom[0]->count(softmax_axis_) = H*W
outer_num_ = bottom[]->count(, softmax_axis_);
inner_num_ = bottom[]->count(softmax_axis_ + );
//下面两行scale_dims的shape为[N, 1, H, W]
vector<int> scale_dims = bottom[]->shape();
scale_dims[softmax_axis_] = ;
   //scale_ blob的shape为[N, 1, H, W]
scale_.Reshape(scale_dims);
}

(3) softmax_layer.cpp中的Forward_cpu函数:

 template <typename Dtype>
void SoftmaxLayer<Dtype>::Forward_cpu(const vector<Blob<Dtype>*>& bottom,
const vector<Blob<Dtype>*>& top) {
const Dtype* bottom_data = bottom[]->cpu_data();
Dtype* top_data = top[]->mutable_cpu_data();
Dtype* scale_data = scale_.mutable_cpu_data();
int channels = bottom[]->shape(softmax_axis_); //channels = C
int dim = bottom[]->count() / outer_num_; //dim = N*C*H*W / N = C*H*W
caffe_copy(bottom[]->count(), bottom_data, top_data); //将bottom_data的blob数据复制给top_data的blob.
// We need to subtract the max to avoid numerical issues, compute the exp,
// and then normalize.
//求channel最大值,存放在scale_ blob中。
for (int i = ; i < outer_num_; ++i) {
// initialize scale_data to the first plane
caffe_copy(inner_num_, bottom_data + i * dim, scale_data);
for (int j = ; j < channels; j++) {
for (int k = ; k < inner_num_; k++) {
scale_data[k] = std::max(scale_data[k],
bottom_data[i * dim + j * inner_num_ + k]);
}
}
// subtraction
//bottom blob数据减去对应channel的最大值
caffe_cpu_gemm<Dtype>(CblasNoTrans, CblasNoTrans, channels, inner_num_,
, -., sum_multiplier_.cpu_data(), scale_data, ., top_data);
// exponentiation
//对每个样本的每个channel数据取e.
caffe_exp<Dtype>(dim, top_data, top_data);
// sum after exp
// 下面的代码实现的是公式(1)
caffe_cpu_gemv<Dtype>(CblasTrans, channels, inner_num_, .,
top_data, sum_multiplier_.cpu_data(), ., scale_data);
// division
for (int j = ; j < channels; j++) {
caffe_div(inner_num_, top_data, scale_data, top_data);
//指针指向下一个数据
top_data += inner_num_;
}
}
}

该函数分为下面几个步骤:

<1> 求每个样本channel的最大值;

<2> softmax的每个输入减去其所在channel的最大值,即caffe_cpu_gemm函数的功能,该函数的原型为:

 void caffe_cpu_gemm<float>(const CBLAS_TRANSPOSE TransA, const CBLAS_TRANSPOSE TransB, const int M, const int N, const int K, const float alpha, const float *A, const float *B, const float beta, float *C){
int lda = (TransA == CblasNoTrans) ? K : M;
int ldb = (TransB == CblasNoTrans) ? N : K;
cblas_sgemm(CblasRowMajor, TransA, TransB, M, N, K, alpha, A, lda, B, ldb, beta, C, N);
}

cblas_sgemm函数作用为实现矩阵间的乘法,原型为:

//该函数实现的运算为:C = alpha*A*B + beta*C
//cblasTrans/cblasNoTrans表示对输入矩阵是否转置
//M为矩阵A,C的行数,若转置,则表示转置后的行数
//N为矩阵B、C的列数,若转置,则表示转置后的列数
//K为矩阵A的列数,或B的行数,若转置,则为转置后的列数和行数
//alpha, beta为系数
//A'cols为矩阵A的列数,与是否转置无关
//B'cols为矩阵B的列数,与是否转置无关
1 cblas_sgemm(cblasRowMajor, cblasNoTrans cblasNoTrans, M, N, K, alpha, A, A'cols, B, B'cols, beta, C, C'cols)

形象点说,caffe_cpu_gemm实现的功能为:

<3> 对top blob中的每个数据取e.

<4> 对每个样本的channel求和,与caffe_cpu_gemm不同的是,caffe_cpu_gemv实现的是矩阵与向量的乘法,具体的相乘过程和上面<2>中一样;

<5> 对每个样本而言,其channel的每个值除以该channel的和,也就是caffe_div完成的功能。

(4) softmax_layer.cpp中的Backward_cpu函数:

因为该函数在实际中没有用到,所以没有作过多阅读。

 template <typename Dtype>
void SoftmaxLayer<Dtype>::Backward_cpu(const vector<Blob<Dtype>*>& top,
const vector<bool>& propagate_down,
const vector<Blob<Dtype>*>& bottom) {
const Dtype* top_diff = top[]->cpu_diff();
const Dtype* top_data = top[]->cpu_data();
Dtype* bottom_diff = bottom[]->mutable_cpu_diff();
Dtype* scale_data = scale_.mutable_cpu_data();
int channels = top[]->shape(softmax_axis_);
int dim = top[]->count() / outer_num_;
caffe_copy(top[]->count(), top_diff, bottom_diff);
for (int i = ; i < outer_num_; ++i) {
// compute dot(top_diff, top_data) and subtract them from the bottom diff
for (int k = ; k < inner_num_; ++k) {
scale_data[k] = caffe_cpu_strided_dot<Dtype>(channels,
bottom_diff + i * dim + k, inner_num_,
top_data + i * dim + k, inner_num_);
}
// subtraction
caffe_cpu_gemm<Dtype>(CblasNoTrans, CblasNoTrans, channels, inner_num_, ,
-., sum_multiplier_.cpu_data(), scale_data, ., bottom_diff + i * dim);
}
// elementwise multiplication
caffe_mul(top[]->count(), bottom_diff, top_data, bottom_diff);
}

caffe中softmax源码阅读的更多相关文章

  1. go 中 select 源码阅读

    深入了解下 go 中的 select 前言 1.栗子一 2.栗子二 3.栗子三 看下源码实现 1.不存在 case 2.select 中仅存在一个 case 3.select 中存在两个 case,其 ...

  2. vue中$watch源码阅读笔记

    项目中使用了vue,一直在比较computed和$watch的使用场景,今天周末抽时间看了下vue中$watch的源码部分,也查阅了一些别人的文章,暂时把自己的笔记记录于此,供以后查阅: 实现一个简单 ...

  3. 【tensorflow使用笔记三】:tensorflow tutorial中的源码阅读

    https://blog.csdn.net/victoriaw/article/details/61195620#t0 input_data 没用的另一种解决方法:tensorflow1.8版本及以上 ...

  4. caffe中batch norm源码阅读

    1. batch norm 输入batch norm层的数据为[N, C, H, W], 该层计算得到均值为C个,方差为C个,输出数据为[N, C, H, W]. <1> 形象点说,均值的 ...

  5. Caffe源码阅读(1) 全连接层

    Caffe源码阅读(1) 全连接层 发表于 2014-09-15   |   今天看全连接层的实现.主要看的是https://github.com/BVLC/caffe/blob/master/src ...

  6. caffe-windows中classification.cpp的源码阅读

    caffe-windows中classification.cpp的源码阅读 命令格式: usage: classification string(模型描述文件net.prototxt) string( ...

  7. 源码阅读笔记 - 1 MSVC2015中的std::sort

    大约寒假开始的时候我就已经把std::sort的源码阅读完毕并理解其中的做法了,到了寒假结尾,姑且把它写出来 这是我的第一篇源码阅读笔记,以后会发更多的,包括算法和库实现,源码会按照我自己的代码风格格 ...

  8. 源码阅读经验谈-slim,darknet,labelimg,caffe(1)

    本文首先谈自己的源码阅读体验,然后给几个案例解读,选的例子都是比较简单.重在说明我琢磨的点线面源码阅读方法.我不是专业架构师,是从一个深度学习算法工程师的角度来谈的,不专业的地方请大家轻拍. 经常看别 ...

  9. SpringMVC源码阅读:Controller中参数解析

    1.前言 SpringMVC是目前J2EE平台的主流Web框架,不熟悉的园友可以看SpringMVC源码阅读入门,它交代了SpringMVC的基础知识和源码阅读的技巧 本文将通过源码(基于Spring ...

随机推荐

  1. Java 内存溢出分析

    原文地址:Java 内存溢出分析 博客地址:http://www.moonxy.com 一.前言 Java 的 JVM 的内存一般可分为 3 个区:堆(heap).栈(stack)和方法区(metho ...

  2. Mybatis源码解析,一步一步从浅入深(四):将configuration.xml的解析到Configuration对象实例

    在Mybatis源码解析,一步一步从浅入深(二):按步骤解析源码中我们看到了XMLConfigBuilder(xml配置解析器)的实例化.而且这个实例化过程在文章:Mybatis源码解析,一步一步从浅 ...

  3. Java的EOF标识?

     这篇是关于JAVA中EOF标识的讲解,之前在工作上碰到过一个问题,有人问过,不能通过判断EOF来知道文件有没有读取完毕吗?其实,还真不能.  直接从JDK接口文档入手,以FileInputStrea ...

  4. Mysql 笔记(一)

    InnoDB存储引擎 mysql 存储引擎(好难用,看https://www.zybuluo.com/eqyun/note/27850) 简介 InnoDB是事务安全的MySQL存储引擎,从MySQL ...

  5. wpf 使用矢量字体 fontawesome

    第一步:首先下载矢量字体 :http://www.fontawesome.com.cn/ 第二步:在将fontawesome-webfont.ttf 文件引用到项目 设置fontawesome-web ...

  6. 极光推送消息——RegistrationID方式

    1.工具类 package com.test.util; import cn.jiguang.common.resp.APIConnectionException; import cn.jiguang ...

  7. 理解JS引擎的执行机制

    首先,请牢记2点: (1) JS是单线程语言 (2) JS的Event Loop是JS的执行机制.深入了解JS的执行,就等于深入了解JS里的event loop 1.灵魂三问 : JS为什么是单线程的 ...

  8. Jquery toastr提示框

    toastr是一个基于JQuery的消息提示插件; 1. 下载toastr和jquery https://jquery.com/download/ https://codeseven.github.i ...

  9. Python基础(十八)

    今日主要内容 包 一.包 (一)什么是包 只要是含有__init__.py文件的文件夹就是一个包 包的本质其实就是一个文件夹,利用包将不同功能的模块组织起来,以此来提高程序的结构性和可维护性 包是用来 ...

  10. (七十九)c#Winform自定义控件-导航菜单

    前提 入行已经7,8年了,一直想做一套漂亮点的自定义控件,于是就有了本系列文章. GitHub:https://github.com/kwwwvagaa/NetWinformControl 码云:ht ...