# Inception系列 ## 概述 GoogLeNet是2014年由Google设计的一种新的神经网络结构，其与VGG网络并列成为当年ImageNet挑战赛的双雄。GoogLeNet首次引入Inception结构，在网络中堆叠该结构使得网络层数达到了22层，这也是卷积网络首次超过20层的标志。由于在Inception结构中使用了1x1的卷积用于通道数降维，并且使用了Global-pooling代替传统的多fc层加工特征的方式，最终的GoogLeNet网络的FLOPS和参数量远小于VGG网络，成为当时神经网络设计的一道亮丽风景线。 InceptionV3是Google 对InceptionV2的一种改进。首先，InceptionV3 对 Inception模块进行了优化，同时设计和使用了更多种类的Inception模块，与此同时，InceptionV3中的部分Inception模块将较大的方形二维卷积拆成两个较小的非对称卷积，这样可以大幅度节省参数量。 Xception 是 Google 继 Inception 后提出的对 InceptionV3 的另一种改进。在Xception中，作者使用了深度可分离卷积代替了传统的卷积操作，该操作大大节省了网络的FLOPS和参数量，但是精度反而有所提升。在DeeplabV3+中，作者将Xception做了进一步的改进，同时增加了Xception的层数，设计出了Xception65和Xception71的网络。 InceptionV4是2016年由Google设计的新的神经网络，当时残差结构风靡一时，但是作者认为仅使用Inception 结构也可以达到很高的性能。InceptionV4使用了更多的Inception module，在ImageNet上的精度再创新高。 该系列模型的FLOPS、参数量以及T4 GPU上的预测耗时如下图所示。 ![](../../images/models/T4_benchmark/t4.fp32.bs4.Inception.flops.png) ![](../../images/models/T4_benchmark/t4.fp32.bs4.Inception.params.png) ![](../../images/models/T4_benchmark/t4.fp32.bs4.Inception.png) ![](../../images/models/T4_benchmark/t4.fp16.bs4.Inception.png) 上图反映了Xception系列和InceptionV4的精度和其他指标的关系。其中Xception_deeplab与论文结构保持一致，Xception是PaddleClas的改进模型，在预测速度基本不变的情况下，精度提升约0.6%。关于该改进模型的详细介绍正在持续更新中，敬请期待。 ## 精度、FLOPS和参数量 | Models | Top1 | Top5 | Reference
top1 | Reference
top5 | FLOPS
(G) | Parameters
(M) | |:--:|:--:|:--:|:--:|:--:|:--:|:--:| | GoogLeNet | 0.707 | 0.897 | 0.698 | | 2.880 | 8.460 | | Xception41 | 0.793 | 0.945 | 0.790 | 0.945 | 16.740 | 22.690 | | Xception41
_deeplab | 0.796 | 0.944 | | | 18.160 | 26.730 | | Xception65 | 0.810 | 0.955 | | | 25.950 | 35.480 | | Xception65
_deeplab | 0.803 | 0.945 | | | 27.370 | 39.520 | | Xception71 | 0.811 | 0.955 | | | 31.770 | 37.280 | | InceptionV3 | 0.791 | 0.946 | 0.788 | 0.944 | 11.460 | 23.830 | | InceptionV4 | 0.808 | 0.953 | 0.800 | 0.950 | 24.570 | 42.680 | ## 基于V100 GPU的预测速度 | Models | Crop Size | Resize Short Size | FP32
Batch Size=1
(ms) | |------------------------|-----------|-------------------|--------------------------| | GoogLeNet | 224 | 256 | 1.807 | | Xception41 | 299 | 320 | 3.972 | | Xception41_
deeplab | 299 | 320 | 4.408 | | Xception65 | 299 | 320 | 6.174 | | Xception65_
deeplab | 299 | 320 | 6.464 | | Xception71 | 299 | 320 | 6.782 | | InceptionV4 | 299 | 320 | 11.141 | ## 基于T4 GPU的预测速度 | Models | Crop Size | Resize Short Size | FP16
Batch Size=1
(ms) | FP16
Batch Size=4
(ms) | FP16
Batch Size=8
(ms) | FP32
Batch Size=1
(ms) | FP32
Batch Size=4
(ms) | FP32
Batch Size=8
(ms) | |--------------------|-----------|-------------------|------------------------------|------------------------------|------------------------------|------------------------------|------------------------------|------------------------------| | GoogLeNet | 299 | 320 | 1.75451 | 3.39931 | 4.71909 | 1.88038 | 4.48882 | 6.94035 | | Xception41 | 299 | 320 | 2.91192 | 7.86878 | 15.53685 | 4.96939 | 17.01361 | 32.67831 | | Xception41_
deeplab | 299 | 320 | 2.85934 | 7.2075 | 14.01406 | 5.33541 | 17.55938 | 33.76232 | | Xception65 | 299 | 320 | 4.30126 | 11.58371 | 23.22213 | 7.26158 | 25.88778 | 53.45426 | | Xception65_
deeplab | 299 | 320 | 4.06803 | 9.72694 | 19.477 | 7.60208 | 26.03699 | 54.74724 | | Xception71 | 299 | 320 | 4.80889 | 13.5624 | 27.18822 | 8.72457 | 31.55549 | 69.31018 | | InceptionV3 | 299 | 320 | 3.67502 | 6.36071 | 9.82645 | 6.64054 | 13.53630 | 22.17355 | | InceptionV4 | 299 | 320 | 9.50821 | 13.72104 | 20.27447 | 12.99342 | 25.23416 | 43.56121 |