FOR:完全基于Transformer的目标检测器,ICLR匿名论文视觉、检测统一

机器之心报道

编辑:陈萍

一种新的集成视觉和检测Transformer的目标检测器ViDT。

Transformer在NLP任务中取得不错的发展,许多研究将其引入到计算机视觉任务中。毫不夸张的说,Transformer正在改变计算机视觉的格局,尤其是在识别任务方面。例如Detectiontransformer是第一个用于目标检测的、端到端的学习系统,而visiontransformer是第一个完全基于transformer的图像分类架构。在本文中,一篇被ICLR2022接收的匿名论文集成了视觉和检测Transformer(VisionandDetectionTransformer,ViDT)来构建有效且高效的目标检测器。

ViDT引入了一个重新配置的注意力模块,将SwinTransformer扩展为一个独立的目标检测器,之后是一个计算高效的Transformer解码器,该解码器利用多尺度特征和辅助技术,在不增加计算负载的情况下提高检测性能。

本周DOT将解锁787.4万枚 上周共质押273.2万枚:据Subscan数据,本周(5月3日-5月9日)波卡解除质押的DOT总量为787.4万枚,解质押峰值在5月6日,共解质押528.2万枚DOT。上周(4.26-5.2)DOT上周共质押了273.2万枚,当前波卡网络的DOT质押率为65.0%。DOT现均价$37.63,涨幅2%。[2021/5/3 21:19:20]

在MicrosoftCOCO基准数据集上的评估表明,ViDT在现有的完全基于transformer的目标检测器中获得了最佳的AP和延迟权衡,其对大型模型的高可扩展性,可达49.2AP。

论文地址:https://openreview.net/pdf?id=w4cXZDDib1H

ViDT:视觉与检测Transformer

24小时合约市场爆仓超5.6亿美元 BTC合约爆仓3.28亿美元:据合约帝行情统计报告显示:过去24小时合约市场全网总计爆仓5.6亿美元,爆仓人数87116人。其中,Huobi爆仓1.08亿美元,OKEx爆仓1810万美元,BitMEX爆仓2343万美元,Binance爆仓2.8亿美元,Bybit爆仓1.3亿美元。爆仓金额前三的币种是BTC3.28亿美元,ETH8671万美元,XRP1672万美元。[2021/2/25 17:52:19]

ViDT架构如下图2(c)所示:

首先,ViDT引入了一种改进的注意力机制,名为ReconfiguredAttentionModule(RAM),该模块有助于ViT变体处理附加的和token以进行目标检测。因此,ViDT可以将最新的带有RAM的SwinTransformer主干修改为目标检测器,并利用其具有线性复杂度的局部注意力机制获得高可扩展性;

LINK跌破25美元关口 日内跌幅为23.25%:欧易OKEx数据显示,LINK短线下跌,跌破25美元关口,现报24.977美元,日内跌幅达到23.25%,行情波动较大,请做好风险控制。[2021/2/23 17:43:58]

其次,ViDT采用轻量级的无编码器neck架构来减少计算开销,同时仍然在neck模块上启用额外的优化技术。请注意,neck编码器是不必要的,因为RAM直接提取用于目标检测的细粒度表示,即token。结果,ViDT获得了比neck-free对应物更好的性能;

最后,该研究引入了用于知识蒸馏的token匹配新概念,它可以在不影响检测效率的情况下从大型模型到小型模型带来额外的性能提升。

RAM模块

该研究引入了RAM模块,它将与和token相关的单个全局注意力分解为三个不同的注意力,即×、×和×注意力。如图3所示,通过共享和token的投影层,全部复用SwinTransformer的所有参数,并执行三种不同的注意力操作:

动态 | 加拿大风投公司Portag3 Ventures将募集3.2亿美元,用于投资金融科技创业公司:据Cointelegraph消息,加拿大风险投资公司Portag3 Ventures第二只基金收到了机构和战略投资者总计3.2亿美元的最终承诺,将投资于全球范围内的金融科技创业公司。这些资金将使该公司能够在全球范围内对前景看好的金融技术初创企业进行早期投资,特别关注加拿大、美国、欧洲和亚太地区的某些市场。[2019/12/4]

ENCODER-FREEneck结构

为了利用多尺度特征图,ViDT结合了多层可变形transformer解码器。在DETR家族中,其neck部分需要一个transformer编码器,用于将从骨干中提取的用于图像分类的特征转换为适合目标检测的特征;编码器通常在计算上很昂贵,因为它涉及×注意力。然而,ViDT只保留了一个Transformer解码器作为其neck,因为带有RAM的SwinTransformer直接提取适合目标检测的细粒度特征作为独立的目标检测器。因此,ViDT的neck结构在计算上是高效的。

王永利:比特币区块链体系是一个脱离现实世界完全封闭的体系:今日,前中国银行副行长、人民大学国际货币研究所学术委员王永利发表文章《不可混淆的货币“数量调控”逻辑》。王永利在文中指出,比特币区块链体系是一个脱离现实世界完全封闭的体系,是不能将现实世界的资产推送到比特币区块链上运行的,是无法解决现实世界的价值合法性、真实性、准确性以及与之相关联的信任与信用问题的。因此,必须准确认知比特币以及比特币区块链模式,完全模仿比特币区块链模式,将陷入挖矿造币自我封闭的虚拟环境不能自拔,将消耗大量社会资源或财富,而难以形成真正的社会价值和经济价值。在当今世界仍是以国家主权独立与自治作为基本架构和治理体系的情况下,要创造去中心、去中介的,充分民主自由,甚至人人自组织、人人可发币、人人自金融的“美好社会”,只能是脱离现实的空想,是“乌托邦”式思维。要真正解决现实世界的实际问题,区块链的研究和应用必须跳出“比特币区块链”的范式和思维。[2018/3/31]

解码器从带有RAM的SwinTransformer接收两个输入:从每个阶段生成的token从最后阶段生成的token,如图2(c)的Neck所示。在每个可变形的transformer层中,首先执行×注意力。对于每个token,应用多尺度可变形注意力以生成一个新的token,聚合从多尺度特征图

中采样的一小组关键内容:

用于目标检测的token匹配知识蒸馏

虽然大型模型具有实现高性能的高容量,但在实际使用中它的计算成本可能很高。因此,该研究还提出了一种简单的知识蒸馏方法,可以通过token匹配从大型ViDT模型中迁移知识。

匹配每一层的所有token在训练中非常低效,因此,该研究只匹配对预测贡献最大的token。两组token直接相关:P:用作多尺度特征图的token集合,由body中的每个阶段生成,D:token的集合,它们是从neck的每个解码层生成的。因此,基于token匹配的蒸馏损失公式为:

评估

表2将ViDT与DETR(ViT)和YOLOS的AP、FPS等进行了比较,其中DETR(ViT)有两个变体:DETR和DeformableDETR。

实验结果表明:ViDT实现了AP和FPS之间的最佳权衡。凭借其高可扩展性,其性能优于1亿个参数的Swin-base,在相似的AP的下,FPS比DeformableDETR快2倍。此外,ViDT参数为16M,得到40.4AP,比DETR(swin-nano)和DETR(swin-tiny)高分别高6.3AP、12.6AP。

表3对比了不同空间位置编码与ViDT的结果。结果表明:pre-addition比post-addition带来的性能提升更高,即sinusoidalencoding优于learnable编码;因此,正弦空间编码的2D归纳偏置在目标检测中更有帮助。特别是,与不使用任何编码相比,使用正弦编码的预加法将AP增加了5.0。

表4总结了使用不同选择策略进行交叉注意力时的AP和FPS,其中SwinTransformer总共包含四个阶段。有趣的是,只要在最后阶段激活交叉注意力,所有策略都表现出相似的AP。由于在各个阶段中以自下而上的方式提取特征,因此在低级别阶段很难直接获得有关目标对象的有用信息。因此,研究者想要获得较高的AP和FPS,只使用最后阶段是最好的设计选择,因为token的数量最少。

为了彻底验证辅助解码损失和迭代框细化的有效性,该研究甚至对YOLOS等neck-free检测器进行了扩展。表5显示了两种neck-free检测器YOLOS和ViDT(w.o.Neck)性能。实验结果证明在ViDT中使用Neck解码器来提高目标检测性能是合理的。

下图表明:教师模型的规模越大,学生模型的收益越大。从系数来看,系数值越大,性能越好。模型蒸馏将AP提高了1.0-1.7,而不会影响学生模型的推理速度。

研究者将所有提议的组件结合起来,以实现目标检测的高精度和速度。如表8所示,有四个组件:(1)RAM将SwinTransformer扩展为独立的目标检测器,(2)neck解码器利用多尺度特征和两种辅助技术,(3)从大模型中获益知识蒸馏,(4)解码层drop进一步加快推理速度。结果表明:当使用Swin-nano作为其主干时,它仅使用13M参数就达到了41.7AP和合理的FPS。此外,当使用Swin-tiny时,它仅损失了2.7FPS而表现出46.4AP。

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