Caffe Windows

Caffe，全名为Convolutional Architecture for Fast Feature Embedding，是一个由伯克利人工智能研究实验室（BAIR）开发的开源深度学习框架。最初，Caffe专为图像识别和计算机视觉任务而设计，但现已扩展应用至语音识别、自然语言处理及其他多种领域。该框架以其高效性和易用性而闻名，使研究人员和开发者能够快速实现和测试各种深度学习模型，促进了许多相关技术的进步和应用。Caffe的灵活架构使其可以在不同平台上运行，适合于不同规模的项目，从学术研究到工业应用皆可使用。

Caffe Windows是指Caffe针对Windows操作系统的版本，它提供了Windows平台下的Caffe开发环境和工具链，包括预编译的Caffe二进制文件、CMake构建系统、Python接口等。使用Caffe Windows可以方便地在Windows操作系统上进行深度学习模型的训练和部署。

软件介绍

caffe支持cpu和gpu的无缝切换，这一点在现在的大数据时代显得尤为重要。但是对于我们这些正常人来说，如果让我们在gpu上进行编程，恐怕都要傻眼了，这时caffe就提供了一个便捷的方式，可以让你忽略cpu和gpu的差别，仅仅一个参数就可以让你的模型在cpu和gpu之间自由切换，大大提升了各位童鞋‘发论文’的速度。（还有一个python工具包也可以让你方便的在cpu和gpu之间进行切换，那就是Theano了，本人最初正是因为只有python工具包才有支持gpu编程的功能，所以才弃matlab从python的）

软件特色

Caffe的设计考虑了以下几个方面：

1、表示：模型和优化以纯文本的模式定义，而不是以代码模式；

2、速度：运算速度对于最先进模型和海量数据是至关重要的；

3、模块化：新的任务和配置要求框架具有灵活性和扩展性；

4、开放性：科研和应用过程需要公共的代码、可参考的模型和可再现性；

5、社区：通过共同讨论和具体协议共同开发这个项目，学术研究、起步阶段的原型和工业应用可以共享各自的力量。

拥有以上诸多优势，经过两年多的版本迭代，Caffe框架已经在学术界和工业界得到了广泛的认可。

那么是什么原因促使caffe的运行速度比其它深度学习框架的运行速度快呢？

个人认为有以下几点：

1、数据存储：

Caffe生成的数据分为2种格式：

Lmdb和Leveldb

它们都是键/值对嵌入式数据库管理系统编程库。

虽然lmdb的内存消耗是leveldb的1.1倍，但是lmdb的速度比leveldb快10%至15%，更重要的是lmdb允许多种训练模型同时读取同一组数据集。

因此lmdb取代了leveldb成为Caffe默认的数据集生成格式。（这点得吐槽下了，没空的自行跳过此段。

之前用的是实验室服务器上安装的老版本的caffe，在运行MNIST和CIFAR-10的例子时，caffe官网教程上的还是生成*_leveldb格式的数据，但当我几天后跑ImageNet实例时，提示我找不到$CAFFE_ROOT/build/tools/目录下的caffe文件，后来还是通过和网友的tools目录下的文件对比才发现，编译后生成的老版本的caffe比新版的少了一堆东西，只好重新编译新版本，编译过程中发现缺少lmdb，查资料才发现，caffe已经用lmdb取代了leveldb，而返回去看之前的MNIST和CIFAR-10实例教程，发现教程上也已经将leveldb的部分改成lmdb了。还是提醒各位及时升级，有问题多看几遍官网教程）

2、数据传输： 

当数据在前向后向传输时，caffe采用blobs的形式对数据进行传递或处理，它是该框架采用的标准的存储接口。

下面是百度百科上对blob的一段解释：

BLOB (binary large object)，二进制大对象，是一个可以存储二进制文件的容器。在计算机中，BLOB常常是数据库中用来存储二进制文件的字段类型。

BLOB是一个大文件，典型的BLOB是一张图片或一个声音文件，由于它们的尺寸，必须使用特殊的方式来处理（例如：上传、下载或者存放到一个数据库，caffe中的lmdb或leveldb）

在caffe中，blob是一个四位数组，不过在不同的场合，各维表示的意义不同

对于数据：Number*Channel*Height*Width

对于卷积权重：Output*Input*Height*Width

对于卷积偏置：Output*1*1*1

Caffe系统配置

1、硬件配置

参数规格

CPU 架构x86_64

系统内存8-32GB

CPU1

GPU 型号NVIDIA TITAN X

GPU1-2

2、服务器

参数规格

CPU 架构x86_64

系统内存32 GB

每节点的 CPU 数目1-2

GPU 型号

Tesla M40

Tesla P100

每节点的 GPU 数目1-4

3、软件配置

参数版本

操作系统Ubuntu 14.04

GPU 驱动程序367.27 或更新版本

CUDA 工具包8.0

cuDNN 库v5.1