Edmond Yoo
2018-10-12 dea64611730c84a59c711c61f7f80948f82bcd31
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
#include "maxpool_layer.h"
#include "cuda.h"
#include "gemm.h"
#include <stdio.h>
 
image get_maxpool_image(maxpool_layer l)
{
    int h = l.out_h;
    int w = l.out_w;
    int c = l.c;
    return float_to_image(w,h,c,l.output);
}
 
image get_maxpool_delta(maxpool_layer l)
{
    int h = l.out_h;
    int w = l.out_w;
    int c = l.c;
    return float_to_image(w,h,c,l.delta);
}
 
maxpool_layer make_maxpool_layer(int batch, int h, int w, int c, int size, int stride, int padding)
{
    maxpool_layer l = {0};
    l.type = MAXPOOL;
    l.batch = batch;
    l.h = h;
    l.w = w;
    l.c = c;
    l.pad = padding;
    l.out_w = (w + padding - size) / stride + 1;
    l.out_h = (h + padding - size) / stride + 1;
    l.out_c = c;
    l.outputs = l.out_h * l.out_w * l.out_c;
    l.inputs = h*w*c;
    l.size = size;
    l.stride = stride;
    int output_size = l.out_h * l.out_w * l.out_c * batch;
    l.indexes = calloc(output_size, sizeof(int));
    l.output =  calloc(output_size, sizeof(float));
    l.delta =   calloc(output_size, sizeof(float));
    l.forward = forward_maxpool_layer;
    l.backward = backward_maxpool_layer;
    #ifdef GPU
    l.forward_gpu = forward_maxpool_layer_gpu;
    l.backward_gpu = backward_maxpool_layer_gpu;
    l.indexes_gpu = cuda_make_int_array(output_size);
    l.output_gpu  = cuda_make_array(l.output, output_size);
    l.delta_gpu   = cuda_make_array(l.delta, output_size);
    #endif
    l.bflops = (l.size*l.size*l.c * l.out_h*l.out_w) / 1000000000.;
    fprintf(stderr, "max          %d x %d / %d  %4d x%4d x%4d   ->  %4d x%4d x%4d %5.3f BF\n", size, size, stride, w, h, c, l.out_w, l.out_h, l.out_c, l.bflops);
    return l;
}
 
void resize_maxpool_layer(maxpool_layer *l, int w, int h)
{
    l->h = h;
    l->w = w;
    l->inputs = h*w*l->c;
 
    l->out_w = (w + l->pad - l->size) / l->stride + 1;
    l->out_h = (h + l->pad - l->size) / l->stride + 1;
    l->outputs = l->out_w * l->out_h * l->c;
    int output_size = l->outputs * l->batch;
 
    l->indexes = realloc(l->indexes, output_size * sizeof(int));
    l->output = realloc(l->output, output_size * sizeof(float));
    l->delta = realloc(l->delta, output_size * sizeof(float));
 
    #ifdef GPU
    cuda_free((float *)l->indexes_gpu);
    cuda_free(l->output_gpu);
    cuda_free(l->delta_gpu);
    l->indexes_gpu = cuda_make_int_array(output_size);
    l->output_gpu  = cuda_make_array(l->output, output_size);
    l->delta_gpu   = cuda_make_array(l->delta,  output_size);
    #endif
}
 
void forward_maxpool_layer(const maxpool_layer l, network_state state)
{
    if (!state.train) {
        forward_maxpool_layer_avx(state.input, l.output, l.indexes, l.size, l.w, l.h, l.out_w, l.out_h, l.c, l.pad, l.stride, l.batch);
        return;
    }
 
    int b,i,j,k,m,n;
    int w_offset = -l.pad / 2;
    int h_offset = -l.pad / 2;
 
    int h = l.out_h;
    int w = l.out_w;
    int c = l.c;
 
    for(b = 0; b < l.batch; ++b){
        for(k = 0; k < c; ++k){
            for(i = 0; i < h; ++i){
                for(j = 0; j < w; ++j){
                    int out_index = j + w*(i + h*(k + c*b));
                    float max = -FLT_MAX;
                    int max_i = -1;
                    for(n = 0; n < l.size; ++n){
                        for(m = 0; m < l.size; ++m){
                            int cur_h = h_offset + i*l.stride + n;
                            int cur_w = w_offset + j*l.stride + m;
                            int index = cur_w + l.w*(cur_h + l.h*(k + b*l.c));
                            int valid = (cur_h >= 0 && cur_h < l.h &&
                                         cur_w >= 0 && cur_w < l.w);
                            float val = (valid != 0) ? state.input[index] : -FLT_MAX;
                            max_i = (val > max) ? index : max_i;
                            max   = (val > max) ? val   : max;
                        }
                    }
                    l.output[out_index] = max;
                    l.indexes[out_index] = max_i;
                }
            }
        }
    }
}
 
void backward_maxpool_layer(const maxpool_layer l, network_state state)
{
    int i;
    int h = l.out_h;
    int w = l.out_w;
    int c = l.c;
    for(i = 0; i < h*w*c*l.batch; ++i){
        int index = l.indexes[i];
        state.delta[index] += l.delta[i];
    }
}