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RandomOut:使用卷积梯度范数挽救卷积滤波器

计算机视觉与模式识别 2017-05-30 v3

摘要

卷积神经网络中的滤波器对其初始化敏感。用于初始化滤波器的随机数是一种偏置,并决定你是否会“赢”并收敛到满意的局部极小值,因此我们称之为滤波器彩票(The Filter Lottery)。我们观察到,仅改变随机种子时,不带批量归一化(Batch Normalization)的28x28 Inception-V3模型有26%的次数训练失败。这是一个影响网络设计试错过程的问题。因为随机种子有巨大影响,使得在不尝试许多不同随机起始权重的情况下难以评估网络设计。本工作旨在减少初始权重施加的偏置,使网络更一致地收敛。我们提出评估并替换对预测影响甚微的特定卷积滤波器。我们使用梯度范数来评估滤波器对误差的影响,当其权重的梯度范数低于特定阈值时重新初始化滤波器。这在28x28 Inception-V3上一致地提升了准确率,中位提升为+3.3%。实际上,我们的方法RandomOut增加了所探索的滤波器数量而不增大网络规模。我们观察到RandomOut方法具有更一致的泛化性能,在改变随机种子时标准差为1.3%而非2%,且做到更快、参数更少。

关键词

引用

@article{arxiv.1602.05931,
  title  = {RandomOut: Using a convolutional gradient norm to rescue convolutional filters},
  author = {Joseph Paul Cohen and Henry Z. Lo and Wei Ding},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1602.05931},
  year   = {2017}
}

备注

Extended version of the ICLR 2016 workshop track paper