Caffeの特徴と最近の動向
- CNN、そしてRNNへ -
2017/03/21
1
・株式会社イーグル CTO
・先端IT活用推進コンソーシアム
    クラウドテクノロジー活用部会 サブリーダー
https://www.facebook.com/yasuyuki.sugai
よろしくお願いしまーす
※この資料の内容は、
個人の見解です
自己紹介
菅井 康之
http://www.slideshare.net/yasuyukisugai/deep-learningcaffe
←Caffeを利用したハンズオン勉強会を
過去に開催(細かいことはこっちで。。)
今日は私の特徴量だけでも覚えて帰ってもらえればと。。。
2
3
4
5
6
Σ
7
x1
x2
Σ φ
w1
w2
y
入力信号
入力信号への重み(係数)
0を超えた場合に出力(発火)
b
閾値の役割(発火のしやすさ)を果たす
例)閾値を0.5にする場合、予め-0.5を
用意しておくことで0を超えにくくする
(bに設定した数値の分、発火しやすくする)
8
x1
x2
Σ φ
w1=0.5
w2=0.5 y
b=-0.7
x1 x2 y
1 1 1
1 0 0
0 1 0
0 0 0
9
x1
x2
Σ φ
w1=0.5
w2=0.5
y
b=-0.2
x1 x2 y
1 1 1
1 0 1
0 1 1
0 0 0
10
x1
x2
Σ φ
w1=-0.5
w2=-0.5
y
b=0.7
x1 x2 y
1 1 0
1 0 1
0 1 1
0 0 1
11
x1
x2
Σ φ
w1
w2
y
b
12
x1
x2
Σ φ
w1
w2
y
b
Σ φ
Σ φw3
b
w4
w5
w6
b
13
x1
x2
Σ φ
w1=0.5
y
b=-0.7
Σ φ
Σ φ
b=-0.7
w5=0.5
w6=0.5
x1 x2 y
1 1 0
1 0 1
0 1 1
0 0 0
w2=-0.5
w3=0.5
w2=-0.5
OR
NAND
AND
b=0.7
14
y
良く見るグラフ
15
x1
x2
Σ φ
w1
w2
y
b
Σ φ
Σ φw3
b
w4
w5
w6
b
活性化関数


16
relu <- function(x) sapply(x, function(z) max(0,z))
ggplot(data=data.frame(x=c(-6,6))) +
stat_function(fun=step) + xlim(-6,6)
step<-function(x){ifelse(x>0,1,0)}
ggplot(data=data.frame(x=c(-6,6))) +
stat_function(fun=step) + xlim(-6,6)
図を作るのに使ったRのコードを
サンプルで掲載
sigmoid <- function(t){ 1/(1+exp(-t)) }
ggplot(data=data.frame(x=c(-6,6))) +
stat_function(fun=step) + xlim(-6,6)
17
18
x1
x2
Σ φ
w1
w2
y
b
Σ φ
Σ φw3
b
w4
w5
w6
b
19
20
21
時間がないのでここから
22
23
http://www.slideshare.net/yasuyukisugai/io-t-deeplearning
学習モデルを作成するために
GPUインスタンスをスポットで
一時的に利用
画像が蓄積されてきたらまた
スポットを立ち上げて
学習のサイクルを回す
24
25
https://github.com/microsoft/caffe
http://caffe.berkeleyvision.org/install_apt.html
http://caffe.berkeleyvision.org/install_osx.html
https://github.com/sh1r0/caffe-android-lib
https://github.com/BVLC/caffe/tree/opencl
26
27
https://github.com/BVLC/caffe/pulse/monthly
少し落ち着いてきたかな?
28
29
GoogLeNet: ILSVRC14 winner
https://github.com/BVLC/caffe/wiki/Model-Zoo
”Caffe offers the
model definitions
optimization settings
pre-trained weights
so you can start right away.”
30
31
http://caffe.berkeleyvision.org/
https://github.com/BVLC/caffe/
32
いろんなところに

点在しちゃってる・・・
所々更新されないのは
ご愛嬌。。。
https://docs.google.com/presentation/d/1UeKXVgRvvxg9OUdh_UiC5G71UMscNPlvArsWER41PsU/edit#slide=id.p
個人的にはこれが一番
纏まっててわかりやすいかと
33
http://demo.caffe.berkeleyvision.org/
34
http://places.csail.mit.edu/
35
36






時間が限られているので、主にConvolution層とPooling層だけ説明します
37
38
0.1
0.2
0.7
Convolution ReLU Pooling
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
Convolution ReLU Pooling Full-Connected softmax
-1 -1 -1 -1 -1 -1
-1 1 -1 -1 -1 -1
-1 1 -1 -1 -1 -1
-1 1 1 1 -1 -1
-1 -1 -1 -1 -1 -1
-1 -1 -1 -1 -1 -1
-1 -1 -1
-1 1 -1
-1 1 -1
-1 -1 1
-1 1 -1
-1 -1 -1
-1 -1 1
-1 1 -1
1 -1 1
1 0.1 0.45 0.45
0.45 -0.33 0.45 0.33
0.33 0.1 0.45 0.33
0.1 -0.1 0.1 0.33
x x x x
x x x x
x x x x
x x x x
x x x x
x x x x
x x x x
x x x x
フィルタを1つずつ
スライドして
スコア算出
左上は全て一致して
いるため、1となる
省略省略
39
白いところが負数から
0に変化
1 0.1 0.45 0.45
0.45 -0.33 0.45 0.33
0.33 0.1 0.45 0.33
0.1 -0.1 0.1 0.33
x x x x
x x x x
x x x x
x x x x
x x x x
x x x x
x x x x
x x x x
1 0.1 0.45 0.45
0.45 0 0.45 0.33
0.33 0.1 0.45 0.33
0.1 0 0.1 0.33
x x x x
x x x x
x x x x
x x x x
x x x x
x x x x
x x x x
x x x x
40
x x x x
x x x x
x x x x
x x x x
x x x x
x x x x
x x x x
x x x x
:
4x4を2x2に分割
分割した領域ごとに
最大値を算出し、
情報圧縮
省略省略
1 0.45
0.33 0.45
x x
x x
x x
x x
:
1 0.1 0.45 0.45
0.45 0 0.45 0.33
0.33 0.1 0.45 0.33
0.1 0 0.1 0.33
41


42


43
44
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
今日は細かい話は割愛します
45
46
https://docs.google.com/presentation/d/1UeKXVgRvvxg9OUdh_UiC5G71UMscNPlvArsWER41PsU/edit#slide=id.g129385c8da_651_127
47
https://docs.google.com/presentation/d/1UeKXVgRvvxg9OUdh_UiC5G71UMscNPlvArsWER41PsU/edit#slide=id.g129385c8da_651_138
48
https://docs.google.com/presentation/d/1UeKXVgRvvxg9OUdh_UiC5G71UMscNPlvArsWER41PsU/edit#slide=id.g129385c8da_651_150
49
https://docs.google.com/presentation/d/1UeKXVgRvvxg9OUdh_UiC5G71UMscNPlvArsWER41PsU/edit#slide=id.g129385c8da_651_158
50
51
•
•
•
•
•
• 

•
• 

52
•
•
•
• 

• 

53
https://docs.google.com/presentation/d/1UeKXVgRvvxg9OUdh_UiC5G71UMscNPlvArsWER41PsU/edit#slide=id.g129385c8da_651_0
54
•
•
•
•
• 

55
http://host.robots.ox.ac.uk/pascal/VOC/voc2012/
https://docs.google.com/presentation/d/1UeKXVgRvvxg9OUdh_UiC5G71UMscNPlvArsWER41PsU/edit#slide=id.g129385c8da_651_10
56
57
•
• 

• 





•
• 

58
https://github.com/BVLC/caffe/pull/3948
59
• 

•
•
•
•
•
•
•
•
•
60
http://tutorial.caffe.berkeleyvision.org/caffe-cvpr15-sequences.pdf
61
http://tutorial.caffe.berkeleyvision.org/caffe-cvpr15-sequences.pdf
62
http://tutorial.caffe.berkeleyvision.org/caffe-cvpr15-sequences.pdf
63
http://tutorial.caffe.berkeleyvision.org/caffe-cvpr15-sequences.pdf
•
64
•
•
•
http://youtu.be/w2iV8gt5cd4
http://youtu.be/9VH8bn7ikbw
http://jeffdonahue.com/lrcn/
65
http://mscoco.org/
•
•
•
•
66
やはりデータの入手がいつまでも課題に。。。
https://github.com/BVLC/caffe/pull/2033
本家に取り込まれるのに
時間がかかっただけで、
実装自体は前からあります。。。
そこまで新しい話ではないけど、
RNNがまた盛り上がってきてるし
CNNとRNNを組み合わせるのは
大きな可能性を秘めているので、
取り上げてみました
67
おわり。
68

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