Dynamic ReLU:根据输入动态确定的ReLU

这是我最近才看到的一篇论文,它提出了动态ReLU (Dynamic ReLU, DY-ReLU),可以将全局上下文编码为超函数,并相应地调整分段线性激活函数。与传统的ReLU相比,DY-ReLU的额外计算成本可以忽略不计,但表示能力明显增强,并且实现简单,所以可以非常简单的对我们现有的模型进行修改。

Dynamic ReLU (DY-ReLU)

对于给定的输入向量(或张量)x,DY-ReLU被定义为具有可学习参数θ(x)的函数fθ(x)(x),该参数适应于输入x,它包括两个功能:

超函数θ(x):用于计算激活函数的参数。

激活函数fθ(x)(x):使用参数θ(x)生成所有通道的激活。

1、函数定义

设传统的或静态的ReLU为y = max(x, 0)。ReLU可以推广为每个通道c的参数分段线性函数。

其中coeffcients (akc , bkc)是超函数(x)的输出,如下:

其中K是函数的个数,C是通道的个数。论文中K=2。

2、超函数θ(x)的实现

使用轻量级网络对超函数进行建模,这个超函数类似于SENet中的SE模块(稍后会介绍)。

输出有2KC个元素,对应于a和b的残差。2σ(x)-1用于对-1到1之间的残差进行归一化,其中σ(x)表示s型函数。最终输出计算为初始化和残差之和,如下所示:

其中λ是标量,这个公式也就是我们上面的图

3、与先前研究的关系

可以看到DY-ReLU的三种特殊情况相当于ReLU、Leaky ReLU和PReLU。

4、DY-ReLU的变体

DY-ReLU-A:激活函数是空间和通道共享的。

DY-ReLU-B:激活函数是空间共享和通道相关的。

DY-ReLU-C:激活的是空间和通道分开的。

结果展示

1、消融研究

所有三种变化都比基线有所改善,但通道分开的DY-ReLU(变化B和C)明显优于通道共享的DY-ReLU(变化A)。

所以根据上面结果,使用DY-ReLU-B进行ImageNet分类,使用DY-ReLU-C进行COCO关键点检测。

2、ImageNet分类

使用MobileNetV2 (×0.35和×1.0), 用不同的激活函数代替ReLU。所提出的方法明显优于所有先前的工作,包括具有更多计算成本的Maxout。这表明DY-ReLU不仅具有更强的表示能力,而且计算效率高。

上图绘制了5万张验证图像在不同区块(从低到高)的DY-ReLU输入输出值。可以看到学习到的DY-ReLU在特征上是动态的,因为对于给定的输入x,激活值(y)在一个范围内(蓝点覆盖的范围)变化。

下图分析DY-ReLU中两段之间的夹角(即斜率差|a1c-a2c|)。激活函数在较高水平上具有较低的弯曲。

3、COCO关键点估计

当使用MobileNetV3作为骨干时,删除SENet模块,使用DY-ReLU替代ReLU和h-Swish后,结果也有提高。

总结

可以看到,只是使用DY-ReLU替换现有的激活函数,模型的表现明显优于基线模型。

这是ECCV2020的一篇论文,我们这里直接贴出paperswithcode的地址,这样可以直接拿来进行使用

https://avoid.overfit.cn/post/8db206f03cd54167b9eb2d06ebaffc6b

作者:sh-tsang

相关推荐
段一凡-华北理工大学1 分钟前
LangChain框架在高炉炼铁智能化领域的应用~系列文章02:从Prompt开始,让大模型听懂高炉的“黑话“
大数据·人工智能·学习·架构·langchain·prompt·高炉炼铁
硅谷秋水2 分钟前
Nautilus:从单一提示词到即插即用机器人学习
人工智能·深度学习·机器学习·机器人
工头阿乐2 分钟前
Claude Code 安装手册
人工智能
洛星核3 分钟前
Aider 安装、使用方法详细全解
人工智能·github·人机交互·ai编程·agi
cxr8283 分钟前
蜂群智能系统中“非必要不添加“原则的有效性再审视:基于分布式决策与通信复杂度的理论推导
人工智能·分布式·智能体
Asize3 分钟前
Bun + TypeScript:AI 时代的后端开发入门
人工智能·typescript·bun
Jerryhut5 分钟前
opencv对齐算法及其应用
人工智能·opencv·算法
KIO no way7 分钟前
AI智能同步和手动同步哪个好_我用三个月数据说话
人工智能
在水一缸16 分钟前
重塑前端开发认知:当 AI 遇见 HTML 的“不合理有效性”
前端·人工智能·html·ai编程·claude·前端开发
果丁智能16 分钟前
智慧校园一卡通深度融合方案:基于超级SIM卡的手机碰一碰智能开锁技术落地实践
数据结构·人工智能·python·科技·算法·智能家居·信息与通信