Connected layers use matrices

Joseph Redmon

2014-01-24 796e464d43274415603e6f27a4bb81b6c1ef8cf3

 src/tests.c

@@ -7,6 +7,7 @@
#include "data.h"
#include "matrix.h"
#include "utils.h"
#include "mini_blas.h"

#include <time.h>
#include <stdlib.h>
@@ -28,6 +29,35 @@
    show_image_layers(edge, "Test Convolve");
}

void test_convolve_matrix()
{
    image dog = load_image("dog.jpg");
    printf("dog channels %d\n", dog.c);
    
    int size = 11;
    int stride = 1;
    int n = 40;
    double *filters = make_random_image(size, size, dog.c*n).data;

    int mw = ((dog.h-size)/stride+1)*((dog.w-size)/stride+1);
    int mh = (size*size*dog.c);
    double *matrix = calloc(mh*mw, sizeof(double));

    image edge = make_image((dog.h-size)/stride+1, (dog.w-size)/stride+1, n);


    int i;
    clock_t start = clock(), end;
    for(i = 0; i < 1000; ++i){
        im2col_cpu(dog.data,  dog.c,  dog.h,  dog.w,  size,  stride, matrix);
        gemm(0,0,n,mw,mh,1,filters,mh,matrix,mw,1,edge.data,mw);
    }
    end = clock();
    printf("Convolutions: %lf seconds\n", (double)(end-start)/CLOCKS_PER_SEC);
    show_image_layers(edge, "Test Convolve");
    cvWaitKey(0);
}

void test_color()
{
    image dog = load_image("test_color.png");
@@ -184,9 +214,12 @@
    srand(0);
    int i = 0;
    char *labels[] = {"cat","dog"};
    double lr = .00001;
    double momentum = .9;
    double decay = 0.01;
    while(i++ < 1000 || 1){
        data train = load_data_image_pathfile_random("train_paths.txt", 1000, labels, 2);
        train_network(net, train, .0005, 0, 0);
        train_network(net, train, lr, momentum, decay);
        free_data(train);
        printf("Round %d\n", i);
    }
@@ -195,26 +228,35 @@
void test_nist()
{
    srand(444444);
    network net = parse_network_cfg("nist.cfg");
    srand(888888);
    network net = parse_network_cfg("nist_basic.cfg");
    data train = load_categorical_data_csv("mnist/mnist_train.csv", 0, 10);
    data test = load_categorical_data_csv("mnist/mnist_test.csv",0,10);
    normalize_data_rows(train);
    normalize_data_rows(test);
    randomize_data(train);
    //randomize_data(train);
    int count = 0;
    double lr = .0005;
    while(++count <= 1){
        double acc = train_network_sgd(net, train, 10000, lr, .9, .001);
        printf("Training Accuracy: %lf\n", acc);
        lr /= 2; 
    double momentum = .9;
    double decay = 0.01;
    clock_t start = clock(), end;
    while(++count <= 1000){
        double acc = train_network_sgd(net, train, 6400, lr, momentum, decay);
        printf("%5d Training Loss: %lf, Params: %f %f %f, ",count*100, 1.-acc, lr, momentum, decay);
        end = clock();
        printf("Time: %lf seconds\n", (double)(end-start)/CLOCKS_PER_SEC);
        start=end;
        //visualize_network(net);
        //cvWaitKey(100);
        //lr /= 2; 
        if(count%5 == 0 && 0){
            double train_acc = network_accuracy(net, train);
            fprintf(stderr, "\nTRAIN: %f\n", train_acc);
            double test_acc = network_accuracy(net, test);
            fprintf(stderr, "TEST: %f\n\n", test_acc);
            printf("%d, %f, %f\n", count, train_acc, test_acc);
        }
    }
    double train_acc = network_accuracy(net, train);
    fprintf(stderr, "\nTRAIN: %f\n", train_acc);
    double test_acc = network_accuracy(net, test);
    fprintf(stderr, "TEST: %f\n\n", test_acc);
    printf("%d, %f, %f\n", count, train_acc, test_acc);
    //end = clock();
    //printf("Neural Net Learning: %lf seconds\n", (double)(end-start)/CLOCKS_PER_SEC);
}

void test_ensemble()
@@ -223,24 +265,25 @@
    srand(888888);
    data d = load_categorical_data_csv("mnist/mnist_train.csv", 0, 10);
    normalize_data_rows(d);
    randomize_data(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];
    */
       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;
        double lr = .0005;
        double momentum = .9;
        double decay = .01;
        network net = parse_network_cfg("nist.cfg");
        while(++count <= 5){
            double acc = train_network_sgd(net, train, train.X.rows, lr, .9, .001);
            printf("Training Accuracy: %lf\n", acc);
        while(++count <= 15){
            double acc = train_network_sgd(net, train, train.X.rows, lr, momentum, decay);
            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);
@@ -323,12 +366,58 @@
    printf("%d, %d, %d\n", train.X.rows, split[0].X.rows, split[1].X.rows);
}

double *random_matrix(int rows, int cols)
{
    int i, j;
    double *m = calloc(rows*cols, sizeof(double));
    for(i = 0; i < rows; ++i){
        for(j = 0; j < cols; ++j){
            m[i*cols+j] = (double)rand()/RAND_MAX;
        }
    }
    return m;
}

void test_blas()
{
    int m = 6025, n = 20, k = 11*11*3;
    double *a = random_matrix(m,k);
    double *b = random_matrix(k,n);
    double *c = random_matrix(m,n);
    int i;
    for(i = 0; i<1000; ++i){
        gemm(0,0,m,n,k,1,a,k,b,n,1,c,n);
    }
}

void test_im2row()
{
    int h = 20;
    int w = 20;
    int c = 3;
    int stride = 1;
    int size = 11;
    image test = make_random_image(h,w,c);
    int mc = 1;
    int mw = ((h-size)/stride+1)*((w-size)/stride+1);
    int mh = (size*size*c);
    int msize = mc*mw*mh;
    double *matrix = calloc(msize, sizeof(double));
    int i;
    for(i = 0; i < 1000; ++i){
    im2col_cpu(test.data,  c,  h,  w,  size,  stride, matrix);
    image render = double_to_image(mh, mw, mc, matrix);
    }
}

int main()
{
    //test_blas();
 test_convolve_matrix();
//    test_im2row();
    //test_kernel_update();
    //test_split();
    test_ensemble();
    //test_ensemble();
    //test_nist();
    //test_full();
    //test_random_preprocess();