DenseNet学习笔记（核心与resnet进行对比）：

1. 概述：比resnet更优的cnn模型
2. resnet:
   1. resnet可以训练出更深的cnn模型，实现更高的准确度，resnet模型的核心是通过建立前面层和后面层之间的“短路连接”，有助于训练过程中的反向传播，从而能训练出更深的cnn网络（可能主要是解决梯度消失问题）。
   2. resnet是每个层与前面的某层（一般还是2-3层）短路连接在一起，连接方式是通过元素级相加。
3. densenet：
   1. 特色：在channel上的连接来实现特征重用。让densenet在参数和计算成本更少的情形下实现比resnet更优的性能。
   2. 连接机制：互相连接所有层，即每个层都接受其前面所有层作为其额外的输入。
   3. densenet中每个层和前面所有层在channel维度上连接，并且作为下一层的输入。
   4. densenet直接连接来自不同层的特征图，可以实现特征重用，提升效率
   5. cnn网络一般要经过pooling 或stride>1的卷积来降低特征图的大小，而densenet的密集连接方式需要特征图大小保持一致。所以densenet网络中使用denseblock+transition结构
      1. denseblock：
         1. 包含很多层的模块，每个层的特征图大小相同。层与层之间采用密集连接方式。denseblock中的非线性组合函数H（·）采用的是BN+Relu+3x3conv的结构。
         2. 所有denseblock中各个层卷积之后均输出k个特征图，即得到的特征图的channel数为k，或者说采用k个卷积核，k是一个超参数。一般情况下，使用较小的k（比如12）,就可以得到较佳的性能。
         3. 由于后面层的输入会非常大，denseblock内部可以采用bottleneck层来减少计算量。具体实现：在原有结构中增加1X1conv
      2. transition模块：
         1. 是连接两个相邻的denseblock，并通过pooiling使特征图大小降低。
         2. 主要是连接两个相邻的denseblock，并降低特征图大小。包括一个1X1的卷积和2X2的平均池化。结构为BN+Relu+1X1conv+2X2 avgpooling，transition层可以起到压缩模型的作用。
   6. densenet缺点：很占用显存
   7. 区分三种不同的结构：（参考：https://blog.csdn.net/weixin_41798111/article/details/86494353）
      1. DenseNet：
         1. Dense Block模块:BN+Relu+Conv(3*3)+dropout
         2. transition layer模块:BN+Relu+Conv(1*1)(filternum:m)+dropout+Pooling(2*2)

      2. DenseNet-B:

         1. Dense Block模块:BN+Relu+Conv(1*1)(filternum:4K)+dropout+BN+Relu+Conv(3*3)+dropout

         2. transition layer模块:BN+Relu+Conv(1*1)(filternum:m)+dropout+Pooling(2*2)

      3. DenseNet-BC:

         1. Dense Block模块:BN+Relu+Conv(1*1)(filternum:4K)+dropout+BN+Relu+Conv(3*3)+dropout

         2. transition layer模块:BN+Relu+Conv(1*1)(filternum:θm，其中0<θ<1，文章取θ=0.5) +dropout +Pooling(2*2)

      4. 通俗简述区别：
         1. DenseNet-B在原始DenseNet的基础上，加入Bottleneck layers（主要是在Dense Block模块中加入了1*1卷积，使得将每一个layer输入的feature map都降为到4k的维度，大大的减少了计算量）。解决在Dense Block模块中每一层layer输入的feature maps随着层数增加而增大，则需要加入Bottleneck 模块，降维feature maps到4k维

         2. DenseNet-BC在DenseNet-B的基础上，在transitionlayer模块中加入了压缩率θ参数，论文中将θ设置为0.5，这样通过1*1卷积，将上一个Dense Block模块的输出feature map维度减少一半。

4. densenet比resnet更优的本质：resnet是以sum方式合并特征，这样就不能反推出原来的输入特征，而concat可以，所以concat方式在保持特征或还原特征方面有优势。
5. 一个训练过程中的一个小tip：特征提取都是nan：nan是梯度暴涨或梯度消失，可以增大batch_size