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群体白化:平衡学习效率和表示能力

动力系统 2020-09-29 v1 概率论 种群与进化

摘要

批量归一化(BN)是深度学习中常用的一项重要技术,用于在 mini-batch 内执行标准化。白化可进一步放大 BN 在提升模型学习效率方面的优点,而通过组归一化(GN)可避免其在推断时估计总体统计量的缺点。本文提出群体白化(GW),它利用白化操作的优点并避免 mini-batch 内归一化的缺点。此外,我们分析了归一化对特征施加的约束,并从模型表示能力视角展示了批量大小(组数)如何影响批量(组)归一化网络的性能。该分析为实践中应用 GW 提供了理论指导。最后,我们将提出的 GW 应用于 ResNet 和 ResNeXt 架构,并在 ImageNet 与 COCO 基准上实验。结果表明,GW 持续提升不同架构的性能,在 ImageNet 上 top-1 准确率绝对提升 1.02%1.02\% \sim 1.49%1.49\%,在 COCO 上边界框 AP 绝对提升 1.82%1.82\% \sim 3.21%3.21\%

关键词

引用

@article{arxiv.2009.13332,
  title  = {The stability, persistence and extinction in a stochastic model of the population growth},
  author = {Andrei Korobeinikov and Leonid Shaikhet},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2009.13332},
  year   = {2020}
}

备注

5 pages, 5 figures