Joseph Redmon
2015-05-08 dc0d7bb8a8779dc194ddaa57260815c1195d398e
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
325
326
327
328
329
330
331
332
333
334
335
336
337
338
339
340
341
342
343
344
345
346
347
348
349
350
351
352
353
354
355
356
 
void test_load()
{
    image dog = load_image("dog.jpg", 300, 400);
    show_image(dog, "Test Load");
    show_image_layers(dog, "Test Load");
}
 
void test_parser()
{
    network net = parse_network_cfg("cfg/trained_imagenet.cfg");
    save_network(net, "cfg/trained_imagenet_smaller.cfg");
}
 
void test_init(char *cfgfile)
{
    gpu_index = -1;
    network net = parse_network_cfg(cfgfile);
    set_batch_network(&net, 1);
    srand(2222222);
    int i = 0;
    char *filename = "data/test.jpg";
 
    image im = load_image_color(filename, 256, 256);
    //z_normalize_image(im);
    translate_image(im, -128);
    scale_image(im, 1/128.);
    float *X = im.data;
    forward_network(net, X, 0, 1);
    for(i = 0; i < net.n; ++i){
        if(net.types[i] == CONVOLUTIONAL){
            convolutional_layer layer = *(convolutional_layer *)net.layers[i];
            image output = get_convolutional_image(layer);
            int size = output.h*output.w*output.c;
            float v = variance_array(layer.output, size);
            float m = mean_array(layer.output, size);
            printf("%d: Convolutional, mean: %f, variance %f\n", i, m, v);
        }
        else if(net.types[i] == CONNECTED){
            connected_layer layer = *(connected_layer *)net.layers[i];
            int size = layer.outputs;
            float v = variance_array(layer.output, size);
            float m = mean_array(layer.output, size);
            printf("%d: Connected, mean: %f, variance %f\n", i, m, v);
        }
    }
    free_image(im);
}
void test_dog(char *cfgfile)
{
    image im = load_image_color("data/dog.jpg", 256, 256);
    translate_image(im, -128);
    print_image(im);
    float *X = im.data;
    network net = parse_network_cfg(cfgfile);
    set_batch_network(&net, 1);
    network_predict(net, X);
    image crop = get_network_image_layer(net, 0);
    show_image(crop, "cropped");
    print_image(crop);
    show_image(im, "orig");
    float * inter = get_network_output(net);
    pm(1000, 1, inter);
    cvWaitKey(0);
}
 
void test_voc_segment(char *cfgfile, char *weightfile)
{
    network net = parse_network_cfg(cfgfile);
    if(weightfile){
        load_weights(&net, weightfile);
    }
    set_batch_network(&net, 1);
    while(1){
        char filename[256];
        fgets(filename, 256, stdin);
        strtok(filename, "\n");
        image im = load_image_color(filename, 500, 500);
        //resize_network(net, im.h, im.w, im.c);
        translate_image(im, -128);
        scale_image(im, 1/128.);
        //float *predictions = network_predict(net, im.data);
        network_predict(net, im.data);
        free_image(im);
        image output = get_network_image_layer(net, net.n-2);
        show_image(output, "Segment Output");
        cvWaitKey(0);
    }
}
void test_visualize(char *filename)
{
    network net = parse_network_cfg(filename);
    visualize_network(net);
    cvWaitKey(0);
}
 
void test_cifar10(char *cfgfile)
{
    network net = parse_network_cfg(cfgfile);
    data test = load_cifar10_data("data/cifar10/test_batch.bin");
    clock_t start = clock(), end;
    float test_acc = network_accuracy_multi(net, test, 10);
    end = clock();
    printf("%f in %f Sec\n", test_acc, sec(end-start));
    //visualize_network(net);
    //cvWaitKey(0);
}
 
void train_cifar10(char *cfgfile)
{
    srand(555555);
    srand(time(0));
    network net = parse_network_cfg(cfgfile);
    data test = load_cifar10_data("data/cifar10/test_batch.bin");
    int count = 0;
    int iters = 50000/net.batch;
    data train = load_all_cifar10();
    while(++count <= 10000){
        clock_t time = clock();
        float loss = train_network_sgd(net, train, iters);
 
        if(count%10 == 0){
            float test_acc = network_accuracy(net, test);
            printf("%d: Loss: %f, Test Acc: %f, Time: %lf seconds\n", count, loss, test_acc,sec(clock()-time));
            char buff[256];
            sprintf(buff, "/home/pjreddie/imagenet_backup/cifar10_%d.cfg", count);
            save_network(net, buff);
        }else{
            printf("%d: Loss: %f, Time: %lf seconds\n", count, loss, sec(clock()-time));
        }
 
    }
    free_data(train);
}
 
void compare_nist(char *p1,char *p2)
{
    srand(222222);
    network n1 = parse_network_cfg(p1);
    network n2 = parse_network_cfg(p2);
    data test = load_categorical_data_csv("data/mnist/mnist_test.csv",0,10);
    normalize_data_rows(test);
    compare_networks(n1, n2, test);
}
 
void test_nist(char *path)
{
    srand(222222);
    network net = parse_network_cfg(path);
    data test = load_categorical_data_csv("data/mnist/mnist_test.csv",0,10);
    normalize_data_rows(test);
    clock_t start = clock(), end;
    float test_acc = network_accuracy(net, test);
    end = clock();
    printf("Accuracy: %f, Time: %lf seconds\n", test_acc,(float)(end-start)/CLOCKS_PER_SEC);
}
 
void train_nist(char *cfgfile)
{
    srand(222222);
    // srand(time(0));
    data train = load_categorical_data_csv("data/mnist/mnist_train.csv", 0, 10);
    data test = load_categorical_data_csv("data/mnist/mnist_test.csv",0,10);
    network net = parse_network_cfg(cfgfile);
    int count = 0;
    int iters = 6000/net.batch + 1;
    while(++count <= 100){
        clock_t start = clock(), end;
        normalize_data_rows(train);
        normalize_data_rows(test);
        float loss = train_network_sgd(net, train, iters);
        float test_acc = 0;
        if(count%1 == 0) test_acc = network_accuracy(net, test);
        end = clock();
        printf("%d: Loss: %f, Test Acc: %f, Time: %lf seconds\n", count, loss, test_acc,(float)(end-start)/CLOCKS_PER_SEC);
    }
    free_data(train);
    free_data(test);
    char buff[256];
    sprintf(buff, "%s.trained", cfgfile);
    save_network(net, buff);
}
 
/*
   void train_nist_distributed(char *address)
   {
   srand(time(0));
   network net = parse_network_cfg("cfg/nist.client");
   data train = load_categorical_data_csv("data/mnist/mnist_train.csv", 0, 10);
//data test = load_categorical_data_csv("data/mnist/mnist_test.csv",0,10);
normalize_data_rows(train);
//normalize_data_rows(test);
int count = 0;
int iters = 50000/net.batch;
iters = 1000/net.batch + 1;
while(++count <= 2000){
clock_t start = clock(), end;
float loss = train_network_sgd(net, train, iters);
client_update(net, address);
end = clock();
//float test_acc = network_accuracy_gpu(net, test);
//float test_acc = 0;
printf("%d: Loss: %f, Time: %lf seconds\n", count, loss, (float)(end-start)/CLOCKS_PER_SEC);
}
}
 */
 
void test_ensemble()
{
    int i;
    srand(888888);
    data d = load_categorical_data_csv("mnist/mnist_train.csv", 0, 10);
    normalize_data_rows(d);
    data test = load_categorical_data_csv("mnist/mnist_test.csv", 0,10);
    normalize_data_rows(test);
    data train = d;
    //   data *split = split_data(d, 1, 10);
    //   data train = split[0];
    //   data test = split[1];
    matrix prediction = make_matrix(test.y.rows, test.y.cols);
    int n = 30;
    for(i = 0; i < n; ++i){
        int count = 0;
        float lr = .0005;
        float momentum = .9;
        float decay = .01;
        network net = parse_network_cfg("nist.cfg");
        while(++count <= 15){
            float acc = train_network_sgd(net, train, train.X.rows);
            printf("Training Accuracy: %lf Learning Rate: %f Momentum: %f Decay: %f\n", acc, lr, momentum, decay );
            lr /= 2; 
        }
        matrix partial = network_predict_data(net, test);
        float acc = matrix_topk_accuracy(test.y, partial,1);
        printf("Model Accuracy: %lf\n", acc);
        matrix_add_matrix(partial, prediction);
        acc = matrix_topk_accuracy(test.y, prediction,1);
        printf("Current Ensemble Accuracy: %lf\n", acc);
        free_matrix(partial);
    }
    float acc = matrix_topk_accuracy(test.y, prediction,1);
    printf("Full Ensemble Accuracy: %lf\n", acc);
}
 
void visualize_cat()
{
    network net = parse_network_cfg("cfg/voc_imagenet.cfg");
    image im = load_image_color("data/cat.png", 0, 0);
    printf("Processing %dx%d image\n", im.h, im.w);
    resize_network(net, im.h, im.w, im.c);
    forward_network(net, im.data, 0, 0);
 
    visualize_network(net);
    cvWaitKey(0);
}
 
void test_correct_nist()
{
    network net = parse_network_cfg("cfg/nist_conv.cfg");
    srand(222222);
    net = parse_network_cfg("cfg/nist_conv.cfg");
    data train = load_categorical_data_csv("data/mnist/mnist_train.csv", 0, 10);
    data test = load_categorical_data_csv("data/mnist/mnist_test.csv",0,10);
    normalize_data_rows(train);
    normalize_data_rows(test);
    int count = 0;
    int iters = 1000/net.batch;
 
    while(++count <= 5){
        clock_t start = clock(), end;
        float loss = train_network_sgd(net, train, iters);
        end = clock();
        float test_acc = network_accuracy(net, test);
        printf("%d: Loss: %f, Test Acc: %f, Time: %lf seconds, LR: %f, Momentum: %f, Decay: %f\n", count, loss, test_acc,(float)(end-start)/CLOCKS_PER_SEC, net.learning_rate, net.momentum, net.decay);
    }
    save_network(net, "cfg/nist_gpu.cfg");
 
    gpu_index = -1;
    count = 0;
    srand(222222);
    net = parse_network_cfg("cfg/nist_conv.cfg");
    while(++count <= 5){
        clock_t start = clock(), end;
        float loss = train_network_sgd(net, train, iters);
        end = clock();
        float test_acc = network_accuracy(net, test);
        printf("%d: Loss: %f, Test Acc: %f, Time: %lf seconds, LR: %f, Momentum: %f, Decay: %f\n", count, loss, test_acc,(float)(end-start)/CLOCKS_PER_SEC, net.learning_rate, net.momentum, net.decay);
    }
    save_network(net, "cfg/nist_cpu.cfg");
}
 
void test_correct_alexnet()
{
    char **labels = get_labels("/home/pjreddie/data/imagenet/cls.labels.list");
    list *plist = get_paths("/data/imagenet/cls.train.list");
    char **paths = (char **)list_to_array(plist);
    printf("%d\n", plist->size);
    clock_t time;
    int count = 0;
    network net;
 
    srand(222222);
    net = parse_network_cfg("cfg/net.cfg");
    int imgs = net.batch;
 
    count = 0;
    while(++count <= 5){
        time=clock();
        data train = load_data(paths, imgs, plist->size, labels, 1000, 256, 256);
        normalize_data_rows(train);
        printf("Loaded: %lf seconds\n", sec(clock()-time));
        time=clock();
        float loss = train_network(net, train);
        printf("%d: %f, %lf seconds, %d images\n", count, loss, sec(clock()-time), imgs*net.batch);
        free_data(train);
    }
 
    gpu_index = -1;
    count = 0;
    srand(222222);
    net = parse_network_cfg("cfg/net.cfg");
    printf("Learning Rate: %g, Momentum: %g, Decay: %g\n", net.learning_rate, net.momentum, net.decay);
    while(++count <= 5){
        time=clock();
        data train = load_data(paths, imgs, plist->size, labels, 1000, 256,256);
        normalize_data_rows(train);
        printf("Loaded: %lf seconds\n", sec(clock()-time));
        time=clock();
        float loss = train_network(net, train);
        printf("%d: %f, %lf seconds, %d images\n", count, loss, sec(clock()-time), imgs*net.batch);
        free_data(train);
    }
}
 
/*
   void run_server()
   {
   srand(time(0));
   network net = parse_network_cfg("cfg/net.cfg");
   set_batch_network(&net, 1);
   server_update(net);
   }
 
   void test_client()
   {
   network net = parse_network_cfg("cfg/alexnet.client");
   clock_t time=clock();
   client_update(net, "localhost");
   printf("1\n");
   client_update(net, "localhost");
   printf("2\n");
   client_update(net, "localhost");
   printf("3\n");
   printf("Transfered: %lf seconds\n", sec(clock()-time));
   }
 */