neural network - train - Cómo convertir capas FC pretrabadas a capas CONV en Pytorch

pytorch mnist tutorial

Question

Quiero convertir un CNN preentrenado (como VGG-16) en una red completamente convolucional en Pytorch. ¿Como lo puedo hacer?

Cualquier sugerencia sería útil.

Answer 1

con suerte no es demasiado tarde. No estoy del todo seguro de qué partes desea conservar, pero si desea manipular un modelo preformado o volver a utilizar partes de él, mi enfoque sería el siguiente:

1. Descargue el modelo preentrenado, por ejemplo

   import torch
   import torch.nn as nn
   from torchvision import models
   
   model = models.resnet101(pretrained=True)

2. Extraiga las partes que le interesen y cree un nuevo modelo a partir de estas partes, por ejemplo

   list(model.modules()) # to inspect the modules of your model
   my_model = nn.Sequential(*list(model.modules())[:-1]) # strips off last linear layer

Por supuesto, puede extraer y reutilizar cualquier parte del modelo que desee, así como agregar nuevos módulos, simplemente modifique la lista en consecuencia.

Answer 2

Puede hacerlo de la siguiente manera (ver comentarios para la descripción):

import torch
import torch.nn as nn
from torchvision import models

# 1. LOAD PRE-TRAINED VGG16
model = models.vgg16(pretrained=True)

# 2. GET CONV LAYERS
features = model.features

# 3. GET FULLY CONNECTED LAYERS
fcLayers = nn.Sequential(
    # stop at last layer
    *list(model.classifier.children())[:-1]
)

# 4. CONVERT FULLY CONNECTED LAYERS TO CONVOLUTIONAL LAYERS

### convert first fc layer to conv layer with 512x7x7 kernel
fc = fcLayers[0].state_dict()
in_ch = 512
out_ch = fc["weight"].size(0)

firstConv = nn.Conv2d(in_ch, out_ch, 7, 7)

### get the weights from the fc layer
firstConv.load_state_dict({"weight":fc["weight"].view(out_ch, in_ch, 7, 7),
                           "bias":fc["bias"]})

# CREATE A LIST OF CONVS
convList = [firstConv]

# Similarly convert the remaining linear layers to conv layers 
for layer in enumerate(fcLayers[1:]):
    if isinstance(module, nn.Linear):
        # Convert the nn.Linear to nn.Conv
        fc = module.state_dict()
        in_ch = fc["weight"].size(1)
        out_ch = fc["weight"].size(0)
        conv = nn.Conv2d(in_ch, out_ch, 1, 1)

        conv.load_state_dict({"weight":fc["weight"].view(out_ch, in_ch, 1, 1),
            "bias":fc["bias"]})

        convList += [conv]
    else:
        # Append other layers such as ReLU and Dropout
        convList += [layer]

# Set the conv layers as a nn.Sequential module
convLayers = nn.Sequential(*convList)