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我想知道 Tensorflow 卷积层中浮点运算的数量。
当我等待这个功能在 TF 2.x 上发布时,我在 TF 1.x 上进行了尝试,结果我不明白它是如何计算的,其中之一非常糟糕令人印象深刻(检查第三季度)。
我有以下代码:
tf.reset_default_graph()
model = tf.keras.models.Sequential([
InputLayer((32, 32, 1)),
# Conv2D(1, 5, padding='same'),
# Flatten(),
# Dense(1, activation='softmax')
])
model.compile(optimizer='adam', loss='sparse_categorical_crossentropy')
opts = tf.profiler.ProfileOptionBuilder.float_operation()
profile = tf.profiler.profile(tf.get_default_graph(), tf.RunMetadata(), cmd='op', options=opts)
profile.total_float_ops
完整要点如下:
下面的结果如何解释?
InputLayer
未注释的情况下,FLOPS 输出为 2
。 Q1: Why
2
?
2050
。model = tf.keras.models.Sequential([
InputLayer((32, 32, 1)),
Flatten(),
Dense(1, activation='softmax')
])
Q2: Why
2050?
? I was expecting1026
from1024
plus those unexplained2
. These 1024 would be from the weights of the dense layer, since we have one neurone is one parameter per each input feature, therefore,1024
. Again, why double? (Back propagation??)
2101
。model = tf.keras.models.Sequential([
InputLayer((32, 32, 1)),
Conv2D(1, 5, padding='same'),
Flatten(),
Dense(1, activation='softmax')
])
Q3: Why
2101?
? I was expecting2050 + 1024 x 5
which is way greater than only2101
. The convolution layer itself should yieldN*N*K*K
whereN=32
andK=5
. How come the model takes less FLOPs than only the last layer, given that the convolution produces the same shape of its input? What kind of crazy optimization it has?
[更新]
当打印配置文件时,我有这些节点贡献于total_float_ops
。其中大多数(见下文)与初始化器
相关,而不是模型计算本身。
name: "_TFProfRoot"
total_float_ops: 2101
children {
name: "Mul"
float_ops: 1050
total_float_ops: 2101
graph_nodes {
name: "conv2d/kernel/Initializer/random_uniform/mul"
float_ops: 25
total_float_ops: 25
input_shapes {
key: 0
value {
dim {
size: 5
}
dim {
size: 5
}
dim {
size: 1
}
dim {
size: 1
}
}
}
input_shapes {
key: 1
value {
dim {
size: 1
}
}
}
total_definition_count: 1
}
graph_nodes {
name: "dense/kernel/Initializer/random_uniform/mul"
float_ops: 1024
total_float_ops: 1024
input_shapes {
key: 0
value {
dim {
size: 1024
}
dim {
size: 1
}
}
}
input_shapes {
key: 1
value {
dim {
size: 1
}
}
}
total_definition_count: 1
}
graph_nodes {
name: "loss/dense_loss/weighted_loss/Mul"
input_shapes {
key: 0
value {
dim {
size: -1
}
}
}
input_shapes {
key: 1
value {
dim {
size: -1
}
}
}
total_definition_count: 1
}
graph_nodes {
name: "loss/dense_loss/weighted_loss/broadcast_weights"
input_shapes {
key: 0
value {
dim {
size: 1
}
}
}
input_shapes {
key: 1
value {
dim {
size: -1
}
}
}
total_definition_count: 1
}
graph_nodes {
name: "loss/mul"
float_ops: 1
total_float_ops: 1
input_shapes {
key: 0
value {
dim {
size: 1
}
}
}
input_shapes {
key: 1
value {
dim {
size: 1
}
}
}
total_definition_count: 1
}
children {
name: "Add"
float_ops: 1049
total_float_ops: 1051
graph_nodes {
name: "conv2d/kernel/Initializer/random_uniform"
float_ops: 25
total_float_ops: 25
input_shapes {
key: 0
value {
dim {
size: 5
}
dim {
size: 5
}
dim {
size: 1
}
dim {
size: 1
}
}
}
input_shapes {
key: 1
value {
dim {
size: 1
}
}
}
total_definition_count: 1
}
graph_nodes {
name: "dense/kernel/Initializer/random_uniform"
float_ops: 1024
total_float_ops: 1024
input_shapes {
key: 0
value {
dim {
size: 1024
}
dim {
size: 1
}
}
}
input_shapes {
key: 1
value {
dim {
size: 1
}
}
}
total_definition_count: 1
}
children {
name: "Sub"
float_ops: 2
total_float_ops: 2
graph_nodes {
name: "conv2d/kernel/Initializer/random_uniform/sub"
float_ops: 1
total_float_ops: 1
input_shapes {
key: 0
value {
dim {
size: 1
}
}
}
input_shapes {
key: 1
value {
dim {
size: 1
}
}
}
total_definition_count: 1
}
graph_nodes {
name: "dense/kernel/Initializer/random_uniform/sub"
float_ops: 1
total_float_ops: 1
input_shapes {
key: 0
value {
dim {
size: 1
}
}
}
input_shapes {
key: 1
value {
dim {
size: 1
}
}
}
total_definition_count: 1
}
}
}
}
最佳答案
我认为这个 API 充其量只是实验性的。
Q1。不知道 2 从哪里来。
第二季度。正如我们所见,2 与输入相关。还剩2048。您的输入大小为 32*32*1,经过 1024 展平。你的计算是xW+b,其中x是[1024],对应的W是[1, 1024]。 xW 的运算将导致 1024 次乘法和 1024 次加法。偏差添加似乎被忽略,因为否则它应该导致总共 2051 个操作:2+1024+1024+1。
第三季度。我将你的过滤器大小更改为 3,并获得了 21 次失败,这太荒谬了。 CPU/GPU 执行器的数量没有变化。我的结论是,卷积层不会产生可信的数字。
tf.keras.models.Sequential([
InputLayer((32, 32, 1)),
Conv2D(1, 3, padding='same'),
Flatten(),
]) # => 21 ops
tf.keras.models.Sequential([
InputLayer((32, 32, 1)),
Conv2D(32, 3, padding='same'),
Conv2D(1, 3, padding='same'),
Flatten(),
]) # => 1.09K ops
关于python - Tensorflow 卷积层中的 FLOP,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/59460310/
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