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ViT(vision transformer)是Google在2020年提出的直接将transformer应用在图像分类的模型,后面很多的工作都是基于ViT进行改进的。ViT的思路很简单:直接把图像分成固定大小的patchs,然后通过线性变换得到patch embedding,这就类比NLP的words和word embedding,由于transformer的输入就是a sequence of token embeddings,所以将图像的patch embeddings送入transformer后就能够进行特征提取从而分类了。ViT模型原理如下图所示,其实ViT模型只是用了transformer的Encoder来提取特征(原始的transformer还有decoder部分,用于实现sequence to sequence,比如机器翻译)。下面将分别对各个部分做详细的介绍。 Patch Embedding 对于ViT来说,首先要将原始的2-D图像转换成一系列1-D的patch embeddings,这就好似NLP中的word embedding。输入的2-D图像记为 \(x\in...
这是一篇尝试改变LLM「范式」的文章:当前主流的LLM架构都是「自回归」的,通俗地理解就是必须「从左到右依次生成」。这篇文章挑战了这一范式,探索扩散模型在 LLMs 上的可行性,通过 随机掩码 - 预测 的逆向思维,让模型学会「全局思考」。 论文: [2502.09992] Large Language Diffusion Models 背景 主流大语言模型架构:自回归模型 (Autoregressive LLMs) 过去几年, 自回归模型(Autoregressive Models, ARMs)一直是大语言模型(LLM)的主流架构​。典型的自回归语言模型以Transformer解码器为基础,按照从左到右 的顺序依次预测下一个词元(token)。 形式化地,自回归模型将一个长度为 \(N\) 的文本序列 \(X=(x_1, x_2, ..., x_N)\) 的概率分解为各位置的条件概率连乘积​: \[P_{\theta}(x_1, x_2, \dots, x_N) = \prod_{i=1}^{N} P_{\theta}(x_i \mid x_1, x_2, \dots,...
引言 Diffusion模型近年来在图像生成这一连续域任务中取得了显著成果,展现出强大的生成能力。然而,在文本生成这一离散域任务中整体效果仍不尽如人意,未能在该领域引起广泛关注。 去年,一篇研究离散扩散模型在文本生成的文章《Discrete Diffusion Modeling by Estimating the Ratios of the Data Distribution》获得ICML 2024的Best Paper,引发了学术界的广泛兴趣,也激发了新一轮的研究热潮。随后在2025年,越来越多高校和企业也开始积极探索基于Diffusion的文本生成方法。其中,近期备受关注的Block Diffusion也成功入选ICLR oral,进一步推动了该方向的发展。...
💡 扩散模型:通过加噪的方式去学习原始数据的分布, 从学到的分布中去生成样本 DDPM 关键点: 1. 正向加噪是离散时间马尔可夫链:从 \(x_0\) 逐步加噪得到 \(x_1,x_2,...,x_T\) ;在合适的噪声调度与足够大的 \(T\) 下, \(x_T\) 近似服从 \( N(0,I) \) 的各向同性高斯。 2. 每一步噪声方差 \(β_t\) 满足 \(0<β_t<1\) ,通常随 \(t\) 增大;因此 \(q(x_t|x_{t-1}) \) 的均值缩放系数 \(\sqrt{1-β_t} \) 逐渐减小。 3. 训练通过最大化对数似然的变分下界(ELBO)来学习反向过程 \( p_θ(x_{t-1}|x_t)\) ,并将其参数化为高斯分布(神经网络预测均值/噪声或 score)。 4. 将目标写成 score/DSM 形式时,loss 的权重与对应噪声层的方差尺度(如 \(1-\bar{α}_t\) 或相关量)有关;采样通常是按学习到的反向转移逐步生成(祖先采样),与经典 Langevin MCMC 更新形式不同,但可在 SDE 视角下统一理解。...
基于文章 《Elucidating the Design Space of Diffusion-Based Generative Models》 来统一扩散模型框架 通用扩散模型框架推导 加噪公式 Flow Matching的一步加噪公式 \[\mathbf{x}_t=(1-t)\mathbf{x}_0+t\varepsilon\] 写成概率分布形式: \[p(\mathbf{x}_t|\mathbf{x}_0)=\mathcal{N}(\mathbf{x}_t;(1-t)\mathbf{x}_0,t^2\mathbf{I})\] Score Matching的一步加噪公式 \[\mathbf{x}_t=\mathbf{x}_0+\sigma_t\varepsilon \] 写成概率分布形式: \[p(\mathbf{x}_t|\mathbf{x}_0)=\mathcal{N}(\mathbf{x}_t;\mathbf{x}_0,\sigma_t^2\mathbf{I})\] DDPM/DDIM的一步加噪公式...
简介 EfficientNet源自Google Brain的论文EfficientNet: Rethinking Model Scaling for Convolutional Neural Networks. 从标题也可以看出,这篇论文最主要的创新点是Model Scaling. 论文提出了compound scaling,混合缩放,把网络缩放的三种方式:深度、宽度、分辨率,组合起来按照一定规则缩放,从而提高网络的效果。EfficientNet在网络变大时效果提升明显,把精度上限进一步提升,成为了当前最强网络。EfficientNetB7在ImageNet上获得了最先进的 84.4%的top1精度 和 97.1%的top5精度,比之前最好的卷积网络(GPipe, Top1: 84.3%, ...
1.深度学习偏置的作用? 我们在学深度学习的时候,最早接触到的神经网络应该属于感知器(感知器本身就是一个很简单的神经网络,也许有人认为它不属于神经网络,当然认为它和神经网络长得像也行) 要想激活这个感知器,使得 y=1 ,就必须使 x_1w_1 + x_2w_2 +....+x_nw_n T ( T 为一个阈值),而 T 越大,想激活这个感知器的难度越大,人工选择一个阈值并不是一个好的方法,因为样本那么多,我不可能手动选择一个阈值,使得模型整体表现最佳,那么我们可以使得T变成可学习的,这样一来, T 会自动学习到一个数,使得模型的整体表现最佳。当把T移动到左边,它就成了偏置, x_1w_1 + x_2w_2 +....+x_nw_n T 0 xw +b 0 ,总之,偏置的大小控制着激活这个感...
一般来说,神经网络处理的东西都是连续的浮点数,标准的输出也是连续型的数字。但实际问题中,我们很多时候都需要一个离散的结果,比如分类问题中我们希望输出正确的类别,“类别”是离散的,“类别的概率”才是连续的;又比如我们很多任务的评测指标实际上都是离散的,比如分类问题的正确率和F1、机器翻译中的BLEU,等等。 还是以分类问题为例,常见的评测指标是正确率,而常见的损失函数是交叉熵。交叉熵的降低与正确率的提升确实会有一定的关联,但它们不是绝对的单调相关关系。换句话说,交叉熵下降了,正确率不一定上升。显然,如果能用正确率的相反数做损失函数,那是最理想的,但正确率是不可导的(涉及到 [Math] 等操作),所以没法直接用。 这时候一般有两种解决方案;一是动用强化学习,将正确率设为奖励函数,这是“用牛刀杀...
在正式介绍之前,先简单回顾一下现有的两大类方法。第一大类,也是从非Deep时代,乃至CV初期就被就被广泛使用的方法叫做image pyramid。在image pyramid中,我们直接对图像进行不同尺度的缩放,然后将这些图像直接输入到detector中去进行检测。虽然这样的方法十分简单,但其效果仍然是最佳,也后续启发了SNIP这一系列的工作。单论性能而言,multiscale training/testing仍然是一个不可缺少的组件。然而其缺点也是很明显的,测试时间大幅度提高,对于实际使用并不友好。 另外一大类方法,也是Deep方法所独有的,也就是feature pyramid。最具代表性的工作便是经典的FPN了。这一类方法的思想是直接在feature层面上来近似image pyramid...
动机 Faster RCNN是首个利用CNN来完成proposals的预测的,之后的很多目标检测网络都是借助了Faster RCNN的思想。而Faster RCNN系列的网络都可以分成2个部分: 1. Fully Convolutional subnetwork before RoI Layer 1. RoIwise subnetwork 第1部分就是直接用普通分类网络的卷积层,用其来提取共享特征,然后一个RoI Pooling Layer在第1部分的最后一张特征图上进行提取针对各个RoIs的特征向量(或者说是特征图,维度变换一下即可),然后将所有RoIs的特征向量都交由第2部分来处理(分类和回归),而第二部分一般都是一些全连接层,在最后有2个并行的loss函数:softmax和smooth...
Deformable Conv v1 这篇文章其实比较老了,是 2017 年 5 月出的 1. Motivation 1.1 Task 上的难点 视觉任务中一个难点就是如何 model 物体的几何变换,比如由于物体大小,pose, viewpoint 引起的。一般有两类做法: 在数据集上做文章,让 training dataset 就包含所有可能的集合变换。通过 affine transformation 去做 augmentation 另一种就是设计 transformationinvariant (对那些几何变换不变)的 feature 和算法。比如 SIFT 和 sliding window 的方式。 文章说上述两种方式有问题,几何变换我们是事先知道的,这种不能 generalize ...
在深度学习目标检测中,特别是人脸检测中,由于分辨率低、图像模糊、信息少、噪声多,小目标和小人脸的检测一直是一个实用和常见的难点问题。然而,在过去几年的发展中,也出现了一些提高小目标检测性能的解决方案。本文将对这些方法进行分析、整理和总结。 图像金字塔和多尺度滑动窗口检测 一开始,在深学习方法成为流行之前,对于不同尺度的目标,通常是从原始图像开始,使用不同的分辨率构建图像金字塔,然后使用分类器对金字塔的每一层进行滑动窗口的目标检测。 在著名的人脸检测器MTCNN中,使用图像金字塔法检测不同分辨率的人脸目标。然而,这种方法通常是缓慢的,虽然构建图像金字塔可以使用卷积核分离加速或简单粗暴地缩放,但仍需要做多个特征提取,后来有人借其想法想出一个特征金字塔网络FPN,在不同层融合特征,只需要一次正向计...