DropPathとは - Shinichi0713/LLM-fundamental-study GitHub Wiki

はい、DropPath(Stochastic Depth)は、
**「深いニューラルネットワークにおいて、訓練時にランダムに残差(またはブロック)ごと“通り道”を落とす(スキップする)ためのレイヤ」**です。


詳しく解説

1. なぜ使うの?

  • 深いネットワークでは過学習や勾配消失が起きやすい
  • DropPathは「層全体を確率的にスキップ」することで、
    • ネットワークのアンサンブル的な効果
    • 汎化性能の向上
    • 残差ブロック(ResNetなど)の訓練安定化
      を狙っています

2. どう動くの?

  • 訓練時のみ有効(推論時は何もしない)
  • 残差ブロックなどの出力を、一定確率で「0」にして入力だけを通す
  • 確率$p$で「通り道」(path)を落とす(dropする)のでDropPath
  • 落とさなかった場合は出力を$\frac{1}{1-p}$倍してスケール補正

3. どこで使うの?

  • ResNet, Vision Transformer(ViT)などの「残差接続」や「ブロック」単位で
  • timmやtransformersの多くのモデルで使われています

公式ドキュメントより(timm)

DropPath implements Stochastic Depth per sample (when applied in main path of residual blocks).

During training, randomly drops entire residual paths (blocks) with a certain probability.


参考コード例

from timm.models.layers import DropPath

# 使い方例
import torch
x = torch.randn(8, 128, 32, 32)  # [batch, channels, H, W]
dplayer = DropPath(drop_prob=0.2)
out = dplayer(x)  # 訓練時は20%で「全体をゼロ」に

まとめ

  • DropPathは「層単位のDropout」
  • 深いネットワークの汎化性能向上や学習安定化のためのテクニック
  • timmなどの最新モデルで標準的に使われています

関連ワード: Stochastic Depth, ResNet, Vision Transformer, Dropout

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