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DML_CONVOLUTION_OPERATOR_DESC

構造体
📘 Microsoft Learn (日本語) · English
サイズx64: 104 バイト / x86: 56 バイト

サイズ=各フィールドのバイト数(x64/x86 で異なる場合は x64/x86 と併記)。x64/x86 列=フィールドのバイトオフセット(HSPで dupptr / lpoke / wpoke 等に使用)。

フィールド

フィールド型サイズx64x86説明
InputTensorDML_TENSOR_DESC*8/4+0+0

入力データを格納するテンソルです。InputTensor に期待される次元は次のとおりです。

  • 3D の場合は { BatchCount, InputChannelCount, InputWidth }
  • 4D の場合は { BatchCount, InputChannelCount, InputHeight, InputWidth }
  • 5D の場合は { BatchCount, InputChannelCount, InputDepth, InputHeight, InputWidth }
FilterTensorDML_TENSOR_DESC*8/4+8+4

フィルターデータを格納するテンソルです。FilterTensor に期待される次元は次のとおりです。

  • 3D の場合は { FilterBatchCount, FilterChannelCount, FilterWidth }
  • 4D の場合は { FilterBatchCount, FilterChannelCount, FilterHeight, FilterWidth }
  • 5D の場合は { FilterBatchCount, FilterChannelCount, FilterDepth, FilterHeight, FilterWidth }
BiasTensorDML_TENSOR_DESC*8/4+16+8

バイアスデータを格納する省略可能なテンソルです。バイアステンソルは、畳み込みの最後に出力テンソル全体へブロードキャストされ、結果に加算されるデータを格納するテンソルです。BiasTensor に期待される次元は次のとおりです。

  • 3D の場合は { 1, OutputChannelCount, 1 }
  • 4D の場合は { 1, OutputChannelCount, 1, 1 }
  • 5D の場合は { 1, OutputChannelCount, 1, 1, 1 }

各出力チャネルについて、そのチャネルの単一のバイアス値が OutputTensor の当該チャネル内のすべての要素に加算されます。つまり、BiasTensor は OutputTensor のサイズにブロードキャストされ、この演算子が返すのは、ブロードキャストされた BiasTensor と畳み込みの結果との総和です。

OutputTensorDML_TENSOR_DESC*8/4+24+12

結果を書き込むテンソルです。OutputTensor に期待される次元は次のとおりです。

  • 3D の場合は { BatchCount, OutputChannelCount, OutputWidth }
  • 4D の場合は { BatchCount, OutputChannelCount, OutputHeight, OutputWidth }
  • 5D の場合は { BatchCount, OutputChannelCount, OutputDepth, OutputHeight, OutputWidth }
ModeDML_CONVOLUTION_MODE4+32+16畳み込み演算に使用するモードです。DML_CONVOLUTION_MODE_CROSS_CORRELATION は、一般的な推論シナリオで必要となる動作です。これに対して DML_CONVOLUTION_MODE_CONVOLUTION は、各フィルターカーネル内の要素の順序を各空間次元に沿って反転します。
DirectionDML_CONVOLUTION_DIRECTION4+36+20畳み込み演算の方向です。DML_CONVOLUTION_DIRECTION_FORWARD は推論で使用される主要な畳み込みの形式であり、学習時には DML_CONVOLUTION_DIRECTION_FORWARD と DML_CONVOLUTION_DIRECTION_BACKWARD の組み合わせが使用されます。
DimensionCountDWORD4+40+24畳み込み演算の空間次元の数です。空間次元とは、畳み込みの FilterTensor の下位の次元を指します。たとえば、幅と高さの次元は 4D の畳み込みフィルターテンソルの空間次元です。この値は、Strides、Dilations、StartPadding、EndPadding、OutputPadding の各配列のサイズも決定します。InputTensor.DimensionCount が 4 の場合は 2 を、5 の場合は 3 を設定します。
StridesDWORD*8/4+48+28畳み込み演算のストライドを格納する配列です。これらのストライドは畳み込みフィルターに適用されます。DML_TENSOR_DESC に含まれるテンソルのストライドとは別のものです。
DilationsDWORD*8/4+56+32畳み込み演算の膨張率 (dilation) を格納する配列です。膨張率は、フィルターカーネルの要素に適用されるストライドです。これにより、フィルターカーネル内部の要素の間を 0 で埋めて、より大きなフィルターカーネルをシミュレートする効果が得られます。
StartPaddingDWORD*8/4+64+36畳み込み演算のフィルターおよび入力テンソルの各空間次元の先頭に適用されるパディング値を格納する配列です。開始側のパディング値は Direction フィールドに従って解釈されます。
EndPaddingDWORD*8/4+72+40畳み込み演算のフィルターおよび入力テンソルの各空間次元の末尾に適用されるパディング値を格納する配列です。終了側のパディング値は Direction フィールドに従って解釈されます。
OutputPaddingDWORD*8/4+80+44畳み込み演算の出力パディングを格納する配列です。OutputPadding は、畳み込みの結果に 0 のパディングを適用します。このパディングは、出力テンソルの各空間次元の末尾に適用されます。
GroupCountDWORD4+88+48畳み込み演算を分割するグループの数です。GroupCount を入力チャネル数と等しくし、Direction を DML_CONVOLUTION_DIRECTION_FORWARD に設定することで、深さ単位 (depth-wise) の畳み込みを実現できます。これにより、畳み込みが入力チャネルごとの個別の畳み込みに分割されます。
FusedActivationDML_OPERATOR_DESC*8/4+96+52畳み込みの後に適用する、省略可能な融合アクティベーションレイヤーです。詳細については、Using fused operators for improved performance を参照してください。

公式ドキュメント

FilterTensor と InputTensor の畳み込みを実行します。この演算子は、多数の標準的な畳み込み構成をサポートします。これらの標準的な構成には、Direction および Mode フィールドを設定することによる順方向および逆方向 (転置) の畳み込みや、GroupCount フィールドを設定することによる深さ単位 (depth-wise) の畳み込みが含まれます。

処理手順の概要は次のとおりです。出力テンソルへ畳み込みを実行し、バイアスを出力テンソルと同じ次元サイズに整形し、整形したバイアステンソルを出力テンソルに加算します。

出典・ライセンス: 上記「公式ドキュメント」の内容は Microsoft の Win32 API ドキュメント(MicrosoftDocs/sdk-api)を日本語に翻訳・改変したものです。© Microsoft Corporation. CC BY 4.0 で提供。
Microsoft 公式リファレンス: 英語 (en-us) · 日本語 (ja-jp) · 原文ソース (GitHub)

各言語での定義

#include <windows.h>

// DML_CONVOLUTION_OPERATOR_DESC  (x64 104 / x86 56 バイト)
typedef struct DML_CONVOLUTION_OPERATOR_DESC {
    DML_TENSOR_DESC* InputTensor;
    DML_TENSOR_DESC* FilterTensor;
    DML_TENSOR_DESC* BiasTensor;
    DML_TENSOR_DESC* OutputTensor;
    DML_CONVOLUTION_MODE Mode;
    DML_CONVOLUTION_DIRECTION Direction;
    DWORD DimensionCount;
    DWORD* Strides;
    DWORD* Dilations;
    DWORD* StartPadding;
    DWORD* EndPadding;
    DWORD* OutputPadding;
    DWORD GroupCount;
    DML_OPERATOR_DESC* FusedActivation;
} DML_CONVOLUTION_OPERATOR_DESC;
using System;
using System.Runtime.InteropServices;

[StructLayout(LayoutKind.Sequential, CharSet = CharSet.Unicode)]
public struct DML_CONVOLUTION_OPERATOR_DESC
{
    public IntPtr InputTensor;
    public IntPtr FilterTensor;
    public IntPtr BiasTensor;
    public IntPtr OutputTensor;
    public int Mode;
    public int Direction;
    public uint DimensionCount;
    public IntPtr Strides;
    public IntPtr Dilations;
    public IntPtr StartPadding;
    public IntPtr EndPadding;
    public IntPtr OutputPadding;
    public uint GroupCount;
    public IntPtr FusedActivation;
}
Imports System.Runtime.InteropServices

<StructLayout(LayoutKind.Sequential, CharSet:=CharSet.Unicode)>
Public Structure DML_CONVOLUTION_OPERATOR_DESC
    Public InputTensor As IntPtr
    Public FilterTensor As IntPtr
    Public BiasTensor As IntPtr
    Public OutputTensor As IntPtr
    Public Mode As Integer
    Public Direction As Integer
    Public DimensionCount As UInteger
    Public Strides As IntPtr
    Public Dilations As IntPtr
    Public StartPadding As IntPtr
    Public EndPadding As IntPtr
    Public OutputPadding As IntPtr
    Public GroupCount As UInteger
    Public FusedActivation As IntPtr
End Structure
import ctypes
from ctypes import wintypes

class DML_CONVOLUTION_OPERATOR_DESC(ctypes.Structure):
    _fields_ = [
        ("InputTensor", ctypes.c_void_p),
        ("FilterTensor", ctypes.c_void_p),
        ("BiasTensor", ctypes.c_void_p),
        ("OutputTensor", ctypes.c_void_p),
        ("Mode", ctypes.c_int),
        ("Direction", ctypes.c_int),
        ("DimensionCount", wintypes.DWORD),
        ("Strides", ctypes.c_void_p),
        ("Dilations", ctypes.c_void_p),
        ("StartPadding", ctypes.c_void_p),
        ("EndPadding", ctypes.c_void_p),
        ("OutputPadding", ctypes.c_void_p),
        ("GroupCount", wintypes.DWORD),
        ("FusedActivation", ctypes.c_void_p),
    ]
#[repr(C)]
pub struct DML_CONVOLUTION_OPERATOR_DESC {
    pub InputTensor: *mut core::ffi::c_void,
    pub FilterTensor: *mut core::ffi::c_void,
    pub BiasTensor: *mut core::ffi::c_void,
    pub OutputTensor: *mut core::ffi::c_void,
    pub Mode: i32,
    pub Direction: i32,
    pub DimensionCount: u32,
    pub Strides: *mut core::ffi::c_void,
    pub Dilations: *mut core::ffi::c_void,
    pub StartPadding: *mut core::ffi::c_void,
    pub EndPadding: *mut core::ffi::c_void,
    pub OutputPadding: *mut core::ffi::c_void,
    pub GroupCount: u32,
    pub FusedActivation: *mut core::ffi::c_void,
}
import "golang.org/x/sys/windows"

type DML_CONVOLUTION_OPERATOR_DESC struct {
	InputTensor uintptr
	FilterTensor uintptr
	BiasTensor uintptr
	OutputTensor uintptr
	Mode int32
	Direction int32
	DimensionCount uint32
	Strides uintptr
	Dilations uintptr
	StartPadding uintptr
	EndPadding uintptr
	OutputPadding uintptr
	GroupCount uint32
	FusedActivation uintptr
}
type
  DML_CONVOLUTION_OPERATOR_DESC = record
    InputTensor: Pointer;
    FilterTensor: Pointer;
    BiasTensor: Pointer;
    OutputTensor: Pointer;
    Mode: Integer;
    Direction: Integer;
    DimensionCount: DWORD;
    Strides: Pointer;
    Dilations: Pointer;
    StartPadding: Pointer;
    EndPadding: Pointer;
    OutputPadding: Pointer;
    GroupCount: DWORD;
    FusedActivation: Pointer;
  end;
const DML_CONVOLUTION_OPERATOR_DESC = extern struct {
    InputTensor: ?*anyopaque,
    FilterTensor: ?*anyopaque,
    BiasTensor: ?*anyopaque,
    OutputTensor: ?*anyopaque,
    Mode: i32,
    Direction: i32,
    DimensionCount: u32,
    Strides: ?*anyopaque,
    Dilations: ?*anyopaque,
    StartPadding: ?*anyopaque,
    EndPadding: ?*anyopaque,
    OutputPadding: ?*anyopaque,
    GroupCount: u32,
    FusedActivation: ?*anyopaque,
};
type
  DML_CONVOLUTION_OPERATOR_DESC {.bycopy.} = object
    InputTensor: pointer
    FilterTensor: pointer
    BiasTensor: pointer
    OutputTensor: pointer
    Mode: int32
    Direction: int32
    DimensionCount: uint32
    Strides: pointer
    Dilations: pointer
    StartPadding: pointer
    EndPadding: pointer
    OutputPadding: pointer
    GroupCount: uint32
    FusedActivation: pointer
struct DML_CONVOLUTION_OPERATOR_DESC
{
    void* InputTensor;
    void* FilterTensor;
    void* BiasTensor;
    void* OutputTensor;
    int Mode;
    int Direction;
    uint DimensionCount;
    void* Strides;
    void* Dilations;
    void* StartPadding;
    void* EndPadding;
    void* OutputPadding;
    uint GroupCount;
    void* FusedActivation;
}

HSP用 定義

HSP3.7/3.8 は構造体機能が無いため4byte整数配列(dim)+peek/poke で操作(32/64bitでサイズ・位置が異なる場合はタブで分割)。IronHSP は NSTRUCT(#defstruct/stdim/->)で32/64bit共通。

; HSP3.7/3.8 は構造体機能が無いため、4byte整数の配列変数で操作します。(x86 レイアウト)
; DML_CONVOLUTION_OPERATOR_DESC サイズ: 56 バイト(x86)
dim st, 14    ; 4byte整数×14(構造体サイズ 56 / 4 切り上げ)
; InputTensor : DML_TENSOR_DESC* (+0, 4byte)  varptr(st)+0 を基点に操作(4byte:入れ子/配列)
; FilterTensor : DML_TENSOR_DESC* (+4, 4byte)  varptr(st)+4 を基点に操作(4byte:入れ子/配列)
; BiasTensor : DML_TENSOR_DESC* (+8, 4byte)  varptr(st)+8 を基点に操作(4byte:入れ子/配列)
; OutputTensor : DML_TENSOR_DESC* (+12, 4byte)  varptr(st)+12 を基点に操作(4byte:入れ子/配列)
; Mode : DML_CONVOLUTION_MODE (+16, 4byte)  st.4 = 値  /  値 = st.4   (lpoke/lpeek も可)
; Direction : DML_CONVOLUTION_DIRECTION (+20, 4byte)  st.5 = 値  /  値 = st.5   (lpoke/lpeek も可)
; DimensionCount : DWORD (+24, 4byte)  st.6 = 値  /  値 = st.6   (lpoke/lpeek も可)
; Strides : DWORD* (+28, 4byte)  st.7 = 値  /  値 = st.7   (lpoke/lpeek も可)
; Dilations : DWORD* (+32, 4byte)  st.8 = 値  /  値 = st.8   (lpoke/lpeek も可)
; StartPadding : DWORD* (+36, 4byte)  st.9 = 値  /  値 = st.9   (lpoke/lpeek も可)
; EndPadding : DWORD* (+40, 4byte)  st.10 = 値  /  値 = st.10   (lpoke/lpeek も可)
; OutputPadding : DWORD* (+44, 4byte)  st.11 = 値  /  値 = st.11   (lpoke/lpeek も可)
; GroupCount : DWORD (+48, 4byte)  st.12 = 値  /  値 = st.12   (lpoke/lpeek も可)
; FusedActivation : DML_OPERATOR_DESC* (+52, 4byte)  varptr(st)+52 を基点に操作(4byte:入れ子/配列)
; ※4byte境界の整数は添字 st.N(N=オフセット/4)で読み書き可。それ以外は peek/poke 系を使用。
; HSP3.7/3.8 は構造体機能が無いため、4byte整数の配列変数で操作します。(x64 レイアウト)
; DML_CONVOLUTION_OPERATOR_DESC サイズ: 104 バイト(x64)
dim st, 26    ; 4byte整数×26(構造体サイズ 104 / 4 切り上げ)
; InputTensor : DML_TENSOR_DESC* (+0, 8byte)  varptr(st)+0 を基点に操作(8byte:入れ子/配列)
; FilterTensor : DML_TENSOR_DESC* (+8, 8byte)  varptr(st)+8 を基点に操作(8byte:入れ子/配列)
; BiasTensor : DML_TENSOR_DESC* (+16, 8byte)  varptr(st)+16 を基点に操作(8byte:入れ子/配列)
; OutputTensor : DML_TENSOR_DESC* (+24, 8byte)  varptr(st)+24 を基点に操作(8byte:入れ子/配列)
; Mode : DML_CONVOLUTION_MODE (+32, 4byte)  st.8 = 値  /  値 = st.8   (lpoke/lpeek も可)
; Direction : DML_CONVOLUTION_DIRECTION (+36, 4byte)  st.9 = 値  /  値 = st.9   (lpoke/lpeek も可)
; DimensionCount : DWORD (+40, 4byte)  st.10 = 値  /  値 = st.10   (lpoke/lpeek も可)
; Strides : DWORD* (+48, 8byte)  qpoke st,48,値 / qpeek(st,48)  ※IronHSPのみ。3.7/3.8は lpoke st,48,下位 : lpoke st,52,上位
; Dilations : DWORD* (+56, 8byte)  qpoke st,56,値 / qpeek(st,56)  ※IronHSPのみ。3.7/3.8は lpoke st,56,下位 : lpoke st,60,上位
; StartPadding : DWORD* (+64, 8byte)  qpoke st,64,値 / qpeek(st,64)  ※IronHSPのみ。3.7/3.8は lpoke st,64,下位 : lpoke st,68,上位
; EndPadding : DWORD* (+72, 8byte)  qpoke st,72,値 / qpeek(st,72)  ※IronHSPのみ。3.7/3.8は lpoke st,72,下位 : lpoke st,76,上位
; OutputPadding : DWORD* (+80, 8byte)  qpoke st,80,値 / qpeek(st,80)  ※IronHSPのみ。3.7/3.8は lpoke st,80,下位 : lpoke st,84,上位
; GroupCount : DWORD (+88, 4byte)  st.22 = 値  /  値 = st.22   (lpoke/lpeek も可)
; FusedActivation : DML_OPERATOR_DESC* (+96, 8byte)  varptr(st)+96 を基点に操作(8byte:入れ子/配列)
; ※4byte境界の整数は添字 st.N(N=オフセット/4)で読み書き可。それ以外は peek/poke 系を使用。
; IronHSP は NSTRUCT(構造体)をサポート。32bit/64bit どちらでも同じコードで動作します。
#defstruct global DML_CONVOLUTION_OPERATOR_DESC
    #field intptr InputTensor
    #field intptr FilterTensor
    #field intptr BiasTensor
    #field intptr OutputTensor
    #field int Mode
    #field int Direction
    #field int DimensionCount
    #field intptr Strides
    #field intptr Dilations
    #field intptr StartPadding
    #field intptr EndPadding
    #field intptr OutputPadding
    #field int GroupCount
    #field intptr FusedActivation
#endstruct

stdim st, DML_CONVOLUTION_OPERATOR_DESC        ; NSTRUCT 変数を確保
st->Mode = 100
mes "Mode=" + st->Mode