3 个月前

上下文感知的挤压-激励机制用于高效少样本图像分类

上下文感知的挤压-激励机制用于高效少样本图像分类

摘要

近年来,面向用户的应用需求不断增长,这些应用在低数据场景下亟需高效的知识迁移能力。例如个性化任务中,预训练系统通过在少量特定用户标注数据上进行学习,实现对个体用户的适配。此类场景要求在计算复杂度极低的前提下仍保持高精度,因此准确率与适应成本之间的帕累托前沿(Pareto frontier)显得尤为关键。本文在少样本图像分类设置下,通过一项核心贡献——提出一种新型可适应模块:上下文感知的挤压-激励模块(Contextual Squeeze-and-Excitation, CaSE),显著提升了性能。该模块仅需对用户数据(上下文)执行一次前向传播,即可动态调整预训练神经网络,实现高效适应。我们采用元训练的CaSE模块对网络主体进行条件化适配,并结合微调策略对线性分类头进行优化,构建出名为UpperCaSE的方法。实验结果表明,UpperCaSE在VTAB+MD数据集中的26个任务上,以及一个具有挑战性的现实世界个性化基准(ORBIT)上,均达到了当前最优的准确率水平,且相较于主流元学习方法,其适应成本降低了数个数量级,显著缩小了与顶尖微调方法之间的性能差距。

代码仓库

基准测试

基准方法指标
few-shot-image-classification-on-meta-datasetUpperCaSE-EfficientNetB0
Accuracy: 76.1
few-shot-image-classification-on-meta-datasetUpperCaSE-ResNet50
Accuracy: 74.9
image-classification-on-vtab-1k-1UpperCaSE-EfficientNetB0
Top-1 Accuracy: 58.4
image-classification-on-vtab-1k-1UpperCaSE-ResNet50
Top-1 Accuracy: 56.6

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