EM-DARTS:用于眼动识别的分层可微架构搜索
计算机视觉与模式识别
2025-01-14 v2
摘要
由于眼动生物特征具有高度安全的识别能力,它受到了越来越多的关注。尽管深度学习模型在眼动识别方面取得了成功,但其架构在很大程度上依赖于人类先验知识。可微神经架构搜索以高搜索效率自动化了架构设计的手动过程。然而,DARTS 通常堆叠多个单元以形成卷积网络,这限制了架构的多样性。此外,DARTS 通常使用比评估阶段更浅的网络来搜索架构,在搜索和评估阶段之间造成了显著的架构深度差异。为了解决这个问题,我们提出了 EM-DARTS,一种分层可微架构搜索算法,用于自动设计眼动识别的深度学习架构。首先,我们定义了一个超网络,并提出了一种全局与局部交替的神经架构搜索方法,通过可微神经架构搜索交替寻找最优架构。局部搜索策略旨在为不同的单元寻找最优架构,而全局搜索策略负责优化目标网络的架构。为了最小化冗余,提出使用转移熵来计算每层的信息量,从而进一步简化网络搜索过程。在三个公开数据集上的实验结果表明,所提出的 EM-DARTS 能够产生最优架构,从而实现 SOTA 的识别性能,{具体而言,使用 EM-DARTS 开发的识别模型在 GazeBase 数据集上达到了 0.0453 的最低 EER,在 JuDo1000 数据集上为 0.0377,在 EMglasses 数据集上为 0.1385。
引用
@article{arxiv.2409.14432,
title = {EM-DARTS: Hierarchical Differentiable Architecture Search for Eye Movement Recognition},
author = {Huafeng Qin and Hongyu Zhu and Xin Jin and Xin Yu and Mounim A. El-Yacoubi and Shuqiang Yang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2409.14432},
year = {2025}
}
备注
Submited to IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement