一文讲解thop库计算FLOPs问题

问题

计算模型的FLOPs及参数大小

FLOPS是处理器性能的衡量指标，是“每秒所执行的浮点运算次数”的缩写。

FLOPs是算法复杂度的衡量指标，是“浮点运算次数”的缩写，s代表的是复数。

一般使用thop库来计算，GitHub： https://github.com/Lyken17/pytorch-OpCounter

from thop import profile

from thop import clever_format

input= torch.randn(1,3,512,512)

model = Model() 

flops, params = profile(model, inputs=(input,)) 

flops, params = clever_format([flops, params],"%.3f")

但官网的Readme中详细写出了是用来计算MACs，而不是FLOPs的

from torchvision.models import resnet50

from thop import profile

model = resnet50()input= torch.randn(1,3,224,224)

macs, params = profile(model, inputs=(input,))

MACs（Multiply-Accumulates）和 FLOPs（Floating-Point Operations）都是用来度量深度学习模型的计算量的指标。它们都可以用来衡量模型的计算复杂度，但是它们的具体定义略有不同。

MACs 是模型中所有乘加运算（即一个乘法和一个加法）的总数，因此，它可以衡量模型的计算性能和效率。通常，MACs 用于评估卷积神经网络（CNN）和其他基于矩阵乘法的模型，如循环神经网络（RNN）和自注意力模型（transformer）等。在实践中，MACs 被广泛用于模型的优化和压缩。

FLOPs 表示模型中所有浮点运算的总数，包括加、减、乘、除等运算。FLOPs 可以衡量模型的浮点运算量和计算成本。通常，FLOPs 用于评估基于全连接层的模型，如 MLP（多层感知器）和基于线性变换的模型，如语言模型和传统的机器学习模型。

MACs 和 FLOPs 之间没有固定的对应关系，因为它们的定义和应用范围略有不同。然而，在某些情况下，它们之间存在一定的相关性。例如，对于一个基于卷积神经网络的模型，可以通过计算 MACs 和 FLOPs 的比值来大致估计模型的运行时间。因为卷积操作中大多数乘法和加法都是浮点数，所以这个比值通常在 1-2 之间。然而，对于其他类型的模型，这个比值可能会有很大的差异，因此，需要根据具体情况来选择使用 MACs 还是 FLOPs 进行模型评估。

当我们使用yolov5官方模型时，训练时会打印模型的参数及FLOPs

在yolov5源码中，模型的FLOPs是这样计算的

调用thop库中的profile计算FLOPs

try:# FLOPsfrom thop import profile

    stride =max(int(model.stride.max()),32)ifhasattr(model,'stride')else32# input# img = torch.zeros((1, model.yaml.get('ch', 3), stride * 8, stride * 8), device=next(model.parameters()).device)  # 帮助理解如何计算FLOPs的尝试

    img = torch.zeros((1, model.yaml.get('ch',3), stride, stride), device=next(model.parameters()).device)# input

    flops = profile(deepcopy(model), inputs=(img,), verbose=False)[0]/1E9*2# stride GFLOPs

    img_size = img_size ifisinstance(img_size,list)else[img_size, img_size]# expand if int/float

    fs =', %.1f GFLOPs'%(flops * img_size[0]/ stride * img_size[1]/ stride)# 640x640 GFLOPs

主要是这一句：

 flops = profile(deepcopy(model), inputs=(img,), verbose=False)[0]/1E9*2# stride GFLOPs

因为GFLOPs 指的是每秒十亿次浮点运算（Giga Floating Point Operations per Second）GFLOPs和FLOPs是1e9关系，后面乘以2则认为FLOPs是MACs的2倍

是不是我们乘以2就可以了

目前大家推荐使用torchstat 库来计算FLOPs

from torchstat import stat

导入模型，输入一张输入图片的尺寸

stat(model, (3, 224, 224))

会输出FLOPs，其实和

flops, params = profile(model, inputs=(input, ))

计算出来的差不多，偏小一点

结论

flops, params = profile(model, inputs=(input, ))

这个命令够用了

Ref:

1. https://github.com/Lyken17/pytorch-OpCounter

神经网络学习小记录72——Parameters参数量、FLOPs浮点运算次数、FPS每秒传输帧数等计算量衡量指标解析_Bubbliiiing的博客-CSDN博客