4-01　vgg-1層目のEXCEL化 ●なぜEXCEL化するのか 　SSDのプログラムはPythonで書かれていますが、ここではそれをEXCELに移植します。その目的は以下の通り。 �@演算のイメージをつかむ 　入力のどのチャネルがどの重み係数にかかるか、出力はどの重み係数から生成されるかといったイメージをつかみます。また畳み込みやプーリング、パディングなどはPytorchの関数としてブラックボックス化されています。したがってPytorchのドキュメントを読む必要がありますが、EXCELで計算させた結果をPythonと比較すれば正しく理解しているかどうか確認できます。 �A演算の途中経過が分かる 　Pytorchの関数を使うと複雑な演算が一行で済んだりして便利です。しかし裏返すと途中経過を見れないことになり、将来的にHDL化してシミュレーションする際にデバグが困難になります。EXCEL化したものがあれば途中経過をシミュレーションと比較することができます。 �BHDLの自動生成ができる 　SSDは重み係数などが膨大で、HDLファイルも数千〜数万個になり、手作業でHDL化するのは不可能になります。EXCELにはVBA (Visual Basic for Application) という機能があるので、それを使ってHDLを自動生成します。 ●vgg-1層目のEXCELを開く 　まずはこのブロック図の左上、vggと呼ばれる畳み込み層の１層目をEXCEL化します。これをダウンロードして開きます。 　最初の３シートは１層目の入力で、この画像（馬と人）をPythonからCSVファイルに落としてコピペしたものです（図4‐01）。画素数は300×300（＊１）、チャネル数はBGRの3色、画素値は符号付8ビット(-128〜+127)ですが、Gは下位2ビットが０、BとRは下位3ビットが０になっています（＊２） （＊１）パディングした結果302×302画素になる。 （＊２）CMOSカメラモジュールを使うことを想定してRGB565フォーマットに合わせる。 図4-01 畳み込み1層目の入力は3チャネル（BGR 3色）。パディングで302×302画素 ●入力のシートが3つ、重み係数のシートが1つある 　4シート目(W1_Bias）は重み係数です（図4‐02）。入力は3チャネルあり、カーネル（2次元フィルタ）が3x3=9なので3x9 = 27行、出力は64チャネルあるので64列あります。各係数値の範囲は-256〜+255（符号付9ビット）になります。またこの層のバイアスは省略するのでありません。 図4‐02 畳み込み1層目の重み係数（3x9=27行×64列） ●シートの生成にもVBAを使う 　EXCELにはシートが4つしかありません。これからVBAを使って徐々に計算させていきます。「開発」タブからVisual Basic（図4‐03）をクリックします（見つからない場合はオプション→ユーザー設定）。 図4‐03　VBAを開く 次のページへ 目次へ戻る