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Beta-Rank:一种用于不平衡医学图像分析的鲁棒卷积滤波器剪枝方法

计算机视觉与模式识别 2023-06-27 v2

摘要

由于深度神经网络包含大量参数与运算,在这些模型上部署于计算资源受限的设备可能是一项挑战。尽管面向资源高效模型的新颖剪枝方法不断发展,但已明显看出这些模型无法处理“不平衡”和“数据点数量有限”的情况。我们提出了一种新颖的滤波器剪枝方法,通过考虑滤波器的输入与输出以及滤波器的值,比其他方法更能应对不平衡数据集。我们的剪枝方法考虑到,滤波器重要性的所有信息可能并未反映在滤波器的值中,而是反映在滤波器应用于数据后数据所发生的变化中。本工作中,在除各方法排序值外训练条件相同的情况下比较了三种方法,并与其它论文中的 14 种方法进行比较。我们证明了我们的模型在不平衡医学数据集上显著优于其他方法。例如,当我们在 IDRID 数据集上移除多达 58% 的 FLOPs、在 ISIC 数据集上移除多达 45% 的 FLOPs 时,我们的模型能够产生与基线模型相当(甚至更优)的结果。为在真实场景中评估使用我们模型的 FLOP 与参数缩减,我们构建了一款智能手机应用,其中我们展示了内存占用降低多达 79%、预测时间减少 72%。所有训练不同模型的代码与参数可在 https://github.com/mohofar/Beta-Rank 获取。

关键词

引用

@article{arxiv.2304.07461,
  title  = {Beta-Rank: A Robust Convolutional Filter Pruning Method For Imbalanced Medical Image Analysis},
  author = {Morteza Homayounfar and Mohamad Koohi-Moghadam and Reza Rawassizadeh and Varut Vardhanabhuti},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2304.07461},
  year   = {2023}
}

备注

13 pages, 3 figures, and 3 tables