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MEAL V2:无需技巧将原始 ResNet-50 在 ImageNet 上提升至 80%+ Top-1 准确率

计算机视觉与模式识别 2021-03-22 v2 人工智能 机器学习

摘要

我们介绍了一个简单而有效的蒸馏框架,能够无需技巧地将原始 ResNet-50 在 ImageNet 上提升至 80%+ Top-1 准确率。我们通过分析现有分类系统中的问题来构建该框架,并简化基于判别器的集成知识蒸馏基础方法:(1) 仅在最终输出上采用相似度损失和判别器;(2) 使用所有教师集成 softmax 概率的平均值作为更强的监督。有趣的是,我们提出了三个新颖的蒸馏视角:(1) 由于软标签也具有正则化效应,权重衰减可减弱甚至完全移除;(2) 为学生使用良好的初始化至关重要;(3) 若权重初始化良好,蒸馏过程中不必要使用 one-hot/硬标签。我们表明,这样一个直接的框架可以在不涉及任何常用技术(如架构修改;ImageNet 之外的外部训练数据;autoaug/randaug;余弦学习率;mixup/cutmix 训练;标签平滑等)的情况下取得最先进结果。我们的方法使用 224x224 单裁剪尺寸的原始 ResNet-50 在 ImageNet 上获得 80.67% 的 top-1 准确率,在相同网络结构下以显著优势超越先前最先进水平。我们的结果可被视为使用知识蒸馏的一个强基线,并且据我们所知,这也是首个无需架构修改或额外训练数据就能将原始 ResNet-50 在 ImageNet 上提升至超过 80% 的方法。在较小的 ResNet-18 上,我们的蒸馏框架一致地从 69.76% 提升至 73.19%,显示了在实际应用中的巨大价值。我们的代码和模型可在 https://github.com/szq0214/MEAL-V2 获取。

关键词

引用

@article{arxiv.2009.08453,
  title  = {MEAL V2: Boosting Vanilla ResNet-50 to 80%+ Top-1 Accuracy on ImageNet without Tricks},
  author = {Zhiqiang Shen and Marios Savvides},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2009.08453},
  year   = {2021}
}

备注

12 pages. Code and trained models are available at: https://github.com/szq0214/MEAL-V2