# ResNeXt 系列
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## 目录
- [1. 模型介绍](#1)
- [1.1 模型简介](#1.1)
- [1.2 模型指标](#1.2)
- [1.3 Benchmark](#1.3)
- [1.3.1 基于 V100 GPU 的预测速度](#1.3.1)
- [1.3.2 基于 T4 GPU 的预测速度](#1.3.2)
- [2. 模型快速体验](#2)
- [3. 模型训练、评估和预测](#3)
- [4. 模型推理部署](#4)
- [4.1 推理模型准备](#4.1)
- [4.2 基于 Python 预测引擎推理](#4.2)
- [4.3 基于 C++ 预测引擎推理](#4.3)
- [4.4 服务化部署](#4.4)
- [4.5 端侧部署](#4.5)
- [4.6 Paddle2ONNX 模型转换与预测](#4.6)
## 1. 模型介绍
### 1.1 模型简介
ResNeXt 是 ResNet 的典型变种网络之一，ResNeXt 发表于 2017 年的 CVPR 会议。在此之前，提升模型精度的方法主要集中在将网络变深或者变宽，这样增加了参数量和计算量，推理速度也会相应变慢。ResNeXt 结构提出了通道分组（cardinality）的概念，作者通过实验发现增加通道的组数比增加深度和宽度更有效。其可以在不增加参数复杂度的前提下提高准确率，同时还减少了参数的数量，所以是比较成功的 ResNet 的变种。
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。
目前 PaddleClas 开源的 ResNeXt 相关预训练模型一共有 15 个，其指标如图所示，从图中可以看出，在同样 FLOPs 和 Params 下，改进版的模型往往有更高的精度，但是推理速度往往不如 ResNet 系列。
### 1.2 模型指标
| Models | Top1 | Top5 | Reference
top1 | Reference
top5 | FLOPs
(G) | Params
(M) |
|:--:|:--:|:--:|:--:|:--:|:--:|:--:|
| ResNeXt50_32x4d | 0.778 | 0.938 | 0.778 | | 8.020 | 23.640 |
| ResNeXt50_vd_32x4d | 0.796 | 0.946 | | | 8.500 | 23.660 |
| ResNeXt50_64x4d | 0.784 | 0.941 | | | 15.060 | 42.360 |
| ResNeXt50_vd_64x4d | 0.801 | 0.949 | | | 15.540 | 42.380 |
| ResNeXt101_32x4d | 0.787 | 0.942 | 0.788 | | 15.010 | 41.540 |
| ResNeXt101_vd_32x4d | 0.803 | 0.951 | | | 15.490 | 41.560 |
| ResNeXt101_64x4d | 0.784 | 0.945 | 0.796 | | 29.050 | 78.120 |
| ResNeXt101_vd_64x4d | 0.808 | 0.952 | | | 29.530 | 78.140 |
| ResNeXt152_32x4d | 0.790 | 0.943 | | | 22.010 | 56.280 |
| ResNeXt152_vd_32x4d | 0.807 | 0.952 | | | 22.490 | 56.300 |
| ResNeXt152_64x4d | 0.795 | 0.947 | | | 43.030 | 107.570 |
| ResNeXt152_vd_64x4d | 0.811 | 0.953 | | | 43.520 | 107.590 |
### 1.3 Benchmark
#### 1.3.1 基于 V100 GPU 的预测速度
| Models | Size | Latency(ms)
bs=1 | Latency(ms)
bs=4 | Latency(ms)
bs=8 |
|-----------------------|-------------------|-----------------------|-----------------------|-----------------------|
| ResNeXt50_32x4d | 224 | 2.42 | 8.42 | 11.54 |
| ResNeXt50_vd_32x4d | 224 | 2.50 | 8.62 | 11.90 |
| ResNeXt50_64x4d | 224 | 3.62 | 10.24 | 20.93 |
| ResNeXt50_vd_64x4d | 224 | 3.68 | 10.30 | 21.20 |
| ResNeXt101_32x4d | 224 | 4.81 | 17.60 | 22.98 |
| ResNeXt101_vd_32x4d | 224 | 4.85 | 17.50 | 23.11 |
| ResNeXt101_64x4d | 224 | 7.12 | 20.17 | 41.64 |
| ResNeXt101_vd_64x4d | 224 | 7.34 | 22.46 | 41.79 |
| ResNeXt152_32x4d | 224 | 7.09 | 27.16 | 34.32 |
| ResNeXt152_vd_32x4d | 224 | 7.12 | 26.83 | 34.48 |
| ResNeXt152_64x4d | 224 | 10.88 | 30.14 | 62.60 |
| ResNeXt152_vd_64x4d | 224 | 10.58 | 30.30 | 62.94 |
**备注：** 精度类型为 FP32，推理过程使用 TensorRT-8.0.3.4。
#### 1.3.2 基于 T4 GPU 的预测速度
| Models | Size | Latency(ms)
FP16
bs=1 | Latency(ms)
FP16
bs=4 | Latency(ms)
FP16
bs=8 | Latency(ms)
FP32
bs=1 | Latency(ms)
FP32
bs=4 | Latency(ms)
FP32
bs=8 |
|:--:|:--:|:--:|:--:|:--:|:--:|:--:|:--:|
| ResNeXt50_32x4d | 224 | 7.61087 | 8.88918 | 12.99674 | 7.56327 | 10.6134 | 18.46915 |
| ResNeXt50_vd_32x4d | 224 | 7.69065 | 8.94014 | 13.4088 | 7.62044 | 11.03385 | 19.15339 |
| ResNeXt50_64x4d | 224 | 13.78688 | 15.84655 | 21.79537 | 13.80962 | 18.4712 | 33.49843 |
| ResNeXt50_vd_64x4d | 224 | 13.79538 | 15.22201 | 22.27045 | 13.94449 | 18.88759 | 34.28889 |
| ResNeXt101_32x4d | 224 | 16.59777 | 17.93153 | 21.36541 | 16.21503 | 19.96568 | 33.76831 |
| ResNeXt101_vd_32x4d | 224 | 16.36909 | 17.45681 | 22.10216 | 16.28103 | 20.25611 | 34.37152 |
| ResNeXt101_64x4d | 224 | 30.12355 | 32.46823 | 38.41901 | 30.4788 | 36.29801 | 68.85559 |
| ResNeXt101_vd_64x4d | 224 | 30.34022 | 32.27869 | 38.72523 | 30.40456 | 36.77324 | 69.66021 |
| ResNeXt152_32x4d | 224 | 25.26417 | 26.57001 | 30.67834 | 24.86299 | 29.36764 | 52.09426 |
| ResNeXt152_vd_32x4d | 224 | 25.11196 | 26.70515 | 31.72636 | 25.03258 | 30.08987 | 52.64429 |
| ResNeXt152_64x4d | 224 | 46.58293 | 48.34563 | 56.97961 | 46.7564 | 56.34108 | 106.11736 |
| ResNeXt152_vd_64x4d | 224 | 47.68447 | 48.91406 | 57.29329 | 47.18638 | 57.16257 | 107.26288 |
**备注：** 推理过程使用 TensorRT-8.0.3.4。
## 2. 模型快速体验
安装 paddlepaddle 和 paddleclas 即可快速对图片进行预测，体验方法可以参考[ResNet50 模型快速体验](./ResNet.md#2)。
## 3. 模型训练、评估和预测
此部分内容包括训练环境配置、ImageNet数据的准备、该模型在 ImageNet 上的训练、评估、预测等内容。在 `ppcls/configs/ImageNet/ResNeXt/` 中提供了该模型的训练配置，启动训练方法可以参考：[ResNet50 模型训练、评估和预测](./ResNet.md#3-模型训练评估和预测)。
## 4. 模型推理部署
### 4.1 推理模型准备
Paddle Inference 是飞桨的原生推理库， 作用于服务器端和云端，提供高性能的推理能力。相比于直接基于预训练模型进行预测，Paddle Inference可使用 MKLDNN、CUDNN、TensorRT 进行预测加速，从而实现更优的推理性能。更多关于Paddle Inference推理引擎的介绍，可以参考[Paddle Inference官网教程](https://www.paddlepaddle.org.cn/documentation/docs/zh/guides/infer/inference/inference_cn.html)。
Inference 的获取可以参考 [ResNet50 推理模型准备](./ResNet.md#4.1) 。
### 4.2 基于 Python 预测引擎推理
PaddleClas 提供了基于 python 预测引擎推理的示例。您可以参考[ResNet50 基于 Python 预测引擎推理](./ResNet.md#4.2) 完成模型的推理预测。
### 4.3 基于 C++ 预测引擎推理
PaddleClas 提供了基于 C++ 预测引擎推理的示例，您可以参考[服务器端 C++ 预测](../../deployment/image_classification/cpp/linux.md)来完成相应的推理部署。如果您使用的是 Windows 平台，可以参考[基于 Visual Studio 2019 Community CMake 编译指南](../../deployment/image_classification/cpp/windows.md)完成相应的预测库编译和模型预测工作。
### 4.4 服务化部署
Paddle Serving 提供高性能、灵活易用的工业级在线推理服务。Paddle Serving 支持 RESTful、gRPC、bRPC 等多种协议，提供多种异构硬件和多种操作系统环境下推理解决方案。更多关于Paddle Serving 的介绍，可以参考[Paddle Serving 代码仓库](https://github.com/PaddlePaddle/Serving)。
PaddleClas 提供了基于 Paddle Serving 来完成模型服务化部署的示例，您可以参考[模型服务化部署](../../deployment/image_classification/paddle_serving.md)来完成相应的部署工作。
### 4.5 端侧部署
Paddle Lite 是一个高性能、轻量级、灵活性强且易于扩展的深度学习推理框架，定位于支持包括移动端、嵌入式以及服务器端在内的多硬件平台。更多关于 Paddle Lite 的介绍，可以参考[Paddle Lite 代码仓库](https://github.com/PaddlePaddle/Paddle-Lite)。
PaddleClas 提供了基于 Paddle Lite 来完成模型端侧部署的示例，您可以参考[端侧部署](../../deployment/image_classification/paddle_lite.md)来完成相应的部署工作。
### 4.6 Paddle2ONNX 模型转换与预测
Paddle2ONNX 支持将 PaddlePaddle 模型格式转化到 ONNX 模型格式。通过 ONNX 可以完成将 Paddle 模型到多种推理引擎的部署，包括TensorRT/OpenVINO/MNN/TNN/NCNN，以及其它对 ONNX 开源格式进行支持的推理引擎或硬件。更多关于 Paddle2ONNX 的介绍，可以参考[Paddle2ONNX 代码仓库](https://github.com/PaddlePaddle/Paddle2ONNX)。
PaddleClas 提供了基于 Paddle2ONNX 来完成 inference 模型转换 ONNX 模型并作推理预测的示例，您可以参考[Paddle2ONNX 模型转换与预测](../../deployment/image_classification/paddle2onnx.md)来完成相应的部署工作。