README.md

# ShuffleNetV2

## 论文

ShuffleNet V2: Practical Guidelines for Efficient CNN Architecture Design

- https://openaccess.thecvf.com/content_ECCV_2018/papers/Ningning_Light-weight_CNN_Architecture_ECCV_2018_paper.pdf

## 模型结构

ShuffleNetV2 是一种轻量级神经网络模型，旨在提高深度学习模型的效率和速度。ShuffleNetV2 利用组卷积和通道重排等技术，在保持准确性的同时，将参数量和计算量大幅降低。

![20231124114915](./images/20231124114915.png)

## 算法原理

ShuffleNetV2 的网络结构可以分为两个部分：基础网络和分类器。基础网络主要包含一系列 ShuffleNetV2 单元，用于提取图像特征；分类器则将提取的特征映射到类别概率上。

![20231124120131](./images/20231124120131.png)

## 环境配置

### Docker（方法一）

推荐使用docker方式运行，拉取提供的docker镜像

```shell
docker pull image.sourcefind.cn:5000/dcu/admin/base/pytorch:2.1.0-ubuntu20.04-dtk24.04.1-py3.10
```

基于拉取的镜像创建容器

```shell
# <your IMAGE ID or NAME>用以上拉取的docker的镜像ID或名称替换
docker run -it --name=shufflenet-v2-mmcv --network=host --ipc=host --shm-size=16g  --device=/dev/kfd --device=/dev/dri --device=/dev/mkfd --group-add video --privileged --cap-add=SYS_PTRACE --security-opt seccomp=unconfined -v /opt/hyhal:/opt/hyhal:ro <your IMAGE ID> bash
```

克隆并安装git仓库，安装相关依赖

```python
git clone --recursive http://developer.hpccube.com/codes/modelzoo/shufflenet_v2_mmcv.git
cd shufflenet_v2_mmcv/mmpretrain-mmcv
pip install -e .
pip install -r requirements.txt
```

### Dockerfile（方法二）

```bash
cd shufflenet_v2_mmcv/docker
docker build --no-cache -t shufflenet_v2_mmcv:latest .
docker run -it --name=shufflenet_v2_mmcv --network=host --ipc=host --shm-size=16g  --device=/dev/kfd --device=/dev/dri --device=/dev/mkfd --group-add video --privileged --cap-add=SYS_PTRACE --security-opt seccomp=unconfined -v /opt/hyhal:/opt/hyhal:ro <your IMAGE ID> bash
pip install -e .
# 若遇到Dockerfile启动的方式安装环境需要长时间等待，可注释掉里面的pip安装，启动容器后再安装python库：
# pip install -r requirements.txt
```

### Anaconda（方法三）

1、关于本项目DCU显卡所需的特殊深度学习库可从光合开发者社区下载安装： https://developer.hpccube.com/tool/

```plaintext
DTK驱动: DTK-24.04.1
python==3.10
torch==2.1.0
torchvision==0.16.0+das1.1.git7d45932.abi1.dtk2404.torch2.1
mmcv==2.0.1+das1.1.gite58da25.abi1.dtk2404.torch2.1.0
Tips：以上dtk驱动、python、torch等DCU相关工具版本需要严格一一对应
```

2、其它非特殊库参照requirements.txt安装

```plaintext
pip install -r requirements.txt
```

## 数据集

### ImageNet

在本项目中可以使用ImageNet数据集。ImageNet数据集官方下载地址：https://image-net.org。下载其中的ILSVRC2012_img_train.tar和ILSVRC2012_img_val.tar，并按照以下方式解包

```bash
cd mmpretrain-mmcv/data/imagenet
mkdir train && cd train
tar -xvf ILSVRC2012_img_train.tar
```

解包后是1000个tar文件，每个tar对应了一个类别，分别解包至对应文件夹，可利用如下shell脚本。

```bash
for tarfile in *.tar; do
    dirname="${tarfile%.tar}"
    mkdir "$dirname"
    tar -xvf "$tarfile" -C "$dirname"
done
```

将训练数据集解压后放置于mmpretrain-mmcv/data/，对于ImageNet，目录结构如下

```
data
└── imagenet
    ├── train
    │   ├── n01440764
    │   │   ├── n01440764_10026.JPEG
    │   │   ├── n01440764_10027.JPEG
    ├──val
    │   ├── n01440764 
    │   │   ├── ILSVRC2012_val_00000293.JPEG
```

### Tiny-ImageNet-200

由于ImageNet完整数据集较大，可以使用[tiny-imagenet-200](http://cs231n.stanford.edu/tiny-imagenet-200.zip)进行测试，此时需要对配置脚本进行一些修改，可参照mmpretrain-mmcv子仓库进行配置，其中提供了使用Tiny-ImageNet-200进行训练的若干配置脚本。

将训练数据集解压后放置于mmpretrain-mmcv/data/，对于Tiny-ImageNet，目录结构如下：

```
data
└── imagenet
    ├── test/
    ├── train/
    ├── val/
    ├── wnids.txt
    └── words.txt
```

## 训练

- Tiny-ImageNet-200

```shell
bash tools/dist_train.sh shufflenet-v2-test.py 8
```

- ImageNet

```shell
bash tools/dist_train.sh configs/shufflenet_v2/shufflenet-v2-1x_16xb64_in1k.py 8
```

tips：如需其他卡数训练，将命令中的8改为所需卡数即可；如遇端口占用问题，可在tools/dist_train.sh修改端口。

## Result

![img](https://developer.hpccube.com/codes/modelzoo/vit_pytorch/-/raw/master/image/README/1695381570003.png)

### 精度

测试数据使用的是ImageNet数据集，使用的加速卡是DCU Z100L。

| 卡数  | 精度                      |
|:---:|:-----------------------:|
| 8   | top1:0.6960;top5:0.8895 |

## 应用场景

### 算法类别

图像分类

### 热点行业

制造,能源,交通,网安,安防

## 源码仓库及问题反馈

https://developer.hpccube.com/codes/modelzoo/shufflenet_v2_mmcv

## 参考资料

https://github.com/open-mmlab/mmpretrainhttps://github.com/open-mmlab/mmpretrain