4-02　vgg-2層目のEXCEL化 ●1層目比べて2層目はチャネル数や係数の数が格段に増える 　vgg-1層目は入力が3チャネルでしたが2層目は入力が64チャネルになります。また2層目は出力も64チャネルあるので係数の数は64x9x64 = 36,864になります。 　1層目と同じように2層目を設計すると回路規模が巨大になるので、「入力画像のビット数を減らす」、「係数の種類を減らす」といった工夫が必要になります。 ●2層目の重み係数値は4種類のみ 　vgg-2層目をEXCEL化します。これをダウンロードして開きましょう。 　シートは１つ(W2_Bias）だけで、これは重み係数のシートです（図4‐15）。入力は64チャネルあり、カーネル（2次元フィルタ）が3x3=9なので64x9 = 576行、出力は64チャネルあるので64列あります。 　係数が大量にあるので各値を-4, -1, +1, +4の4種類に制限しています。全て2の累乗なのでビットシフトで乗算を達成できます（乗算器の節約になる）。またこの層もバイアスは省略するのでありません。 図4-15 畳み込み２層目は係数を4種に ●入力画像はVBAで転写する 　EXCELには重み係数シートのみ存在し、入力画像がありません。「開発」タブからVisual Basicをクリックし、Module01を実行します。するとlay1out_00.csv〜lay1out_63.csv（1層目の出力、これを解凍して同じディレクトリに置く）が新しいシートに転写され、それら（inCh00〜inCh63）が2層目の入力になります（図4‐16）。なお、1層目の出力は300×300ですが「パディング」を施すことにより302×302画素になっています。 　入力値の範囲は0〜31（符号なし5ビット）に制限されています（1層目のReluでリミッタを施した）。ビット数を削減し、ハードウエアの規模を減らすのが目的です。 図4‐16 2層目の入力は64チャネル。値は0〜31の範囲。パディングで302×302になる 　その後はModule02〜08を順番に実行していきます。図4‐17はModule02の実行結果、im2col00〜63が生成されています（畳み込み用に画素の並び替え）。 図4‐17　im2col00〜63の自動生成 　EXCELのシートが多すぎるとパソコンのメモリを圧迫します。inCh00〜63はもう必要ないのでこの時点で削除するとよいかもしれません（図4‐18）。 図4‐18　im2col00〜63を生成したらもうinCh00〜63は要らない 次のページへ 目次へ戻る