DenseNet

特点： dense shortcut connections
结构： DenseNet 是一种具有密集连接的卷积神经网络。在该网络中，任何两层之间都有直接的连接，也就是说，网络每一层的输入都是前面所有层输出的并集，而该层所学习的特征图也会被直接传给其后面所有层作为输入
源码: DenseNet



简介

DenseNet 引人注目的好处：

1. 缓解了深层网络梯度消失的问题
2. 加强了 feature propagation
3. 支持 feature reuse
4. 大量的减少了参数数量（DenseNet非常窄，即 channel 少）
5. Dense Connections 具有正则化效果

研究表明： 输入或者梯度信息经过多层神经网络传递之后，在到达网络的尾部或者首部时，可能会消失（即变成零）。

与 ResNet 的比较：

Crucially, in contrast to ResNets, we never combine features through summation before they are passed into a layer; instead, we combine features by concatenating them.

Stochastic depth 通过在训练期间随机丢弃层来改善 ResNet 的训练过程，这表明并非所有层都可能是需要的，从而说明了 ResNet 中存在大量的冗余。

DenseNet 结构



down-sampling 是卷积网络中必要的操作，而它会改变 feature map 的尺寸，所以将网络划分为多个 Dense Block, 每个 Block 中的 feature map 大小相同。

1.合成函数：

\[
\begin{align}
x_l &= H_l([x_0, x_1, \cdots,x_{l-1}]) \\
H_l &= BN→ReLU→Conv(1\times1)→BN→ReLU→Conv(3\times3) \\
\end{align}
\]

2.池化层:

\[BN→ReLU→Conv(1\times1) → AvePooling\]

3.Growth rate

即 Dense Block 中每层输出的 feature maps 的 Channel 数， eg, k=12

4.压缩

设通常池化层的输出 Channel 个数为 \(m\)，我们通过参数 \(θ\)，调节池化层输出 Channel 的个数为 \(θm\)

5.执行细节：
Conv(3×3)， s=1, zero-padding
Avg_Pool, 2×2