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利用基于先验知识的归一化增强神经网络表示

机器学习 2024-10-31 v3 人工智能 神经与进化计算

摘要

深度学习模型在训练中面临持续的挑战,这主要归因于内部协变量偏移和标签偏移。虽然像 Batch Normalization 这样的单模态归一化方法部分解决了这些问题,但它们受到批大小依赖性和限制性分布假设的约束。多模态归一化技术缓解了这些局限性,但在处理多样化高斯分布时面临计算需求方面的困难。在本文中,我们引入了一种新的多模态归一化方法,该方法利用先验知识来改善神经网络表示。我们的方法在训练之前将数据组织成预定义的结构或“上下文”,并基于这些上下文进行归一化,包含两种变体:上下文归一化(CN)和扩展上下文归一化(CN-X)。当上下文不可用时,我们引入了自适应上下文归一化(ACN),它在训练期间在潜在空间中动态构建上下文。在图像分类、领域自适应和图像生成等任务中,我们的方法展现出更优的收敛性和性能。

关键词

引用

@article{arxiv.2403.16798,
  title  = {Enhancing Neural Network Representations with Prior Knowledge-Based Normalization},
  author = {Bilal Faye and Hanane Azzag and Mustapha Lebbah and Djamel Bouchaffra},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2403.16798},
  year   = {2024}
}