• 卷积层 / 全连接层 的空间和计算复杂度


    空间 / 计算复杂度
    • 参数个数

      全连接层 >> 卷积层

      每个输入元素,都由独立的权重,因此,权重参数的个数很多。

      卷积层,复用卷积核的参数,因此,参数个数少很多。

      因此,全连接层,对内存的占用大很多。

    • 运算次数

      卷积层 > 全连接层

      卷积层的运算次数,由 6 个乘积因子决定。

      全连接层,仅仅有两个乘积因子。因此,计算次数,通常更少

      因此,卷积层,对计算资源消耗更多。

    复杂度
    • 卷积层

      参数个数

      \[O(C_{out} * C_{in} * K_{h} * K_{w} ) \]

      计算复杂度

      \[O(C_{out} * C_{in} * K_{h} * K_{w} * O_{h} * O_{w}) \]

    • 全连接层

      参数个数 / 计算复杂度,均为

      \[O(d_{in} * d_{out}) \]

    卷积层的计算
    • 参数个数

      \[n1 = C_{out} * C_{in} * K_{h} * K_{w} + C_{out} \]

    • 计算次数

      计算复杂度:卷积层>> 激活层 / 汇聚层

      卷积层:

      \[(C_{out} * C_{in} * K_{h} * K_{w} + C_{out}) * O_{h} * O_{w} = n1 * O_{h} * O_{w} \]

      激活层:

      \[C_{in} * I_{h} * I_{w} \]

      汇聚层:

      \[C_{in} * K_{h} * K_{w} * O_{h} * O_{w} \]

    全连接层的计算
    • 参数个数 / 计算次数

      \[d_{in} * d_{out} + d_{out} \]

    参考:

    卷积神经网络的复杂度分析

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