Spatial Bias for attention-free non-local neural networks

计算机科学 卷积神经网络 人工智能 人工神经网络 特征(语言学) 卷积(计算机科学) 模式识别(心理学) 深度学习 机器学习 空间分析 过程(计算) 数学 语言学 统计 操作系统 哲学
作者
Junhyung Go,Jongbin Ryu
出处
期刊:Expert Systems With Applications [Elsevier BV]
卷期号:238: 122053-122053
标识
DOI:10.1016/j.eswa.2023.122053
摘要

In this paper, we introduce the Spatial Bias to learn global knowledge without self-attention in convolutional neural networks. Owing to the limited receptive field, conventional convolutional neural networks suffer from learning long-range dependencies. Non-local neural networks have struggled to learn global knowledge, but unavoidably have too heavy a network design due to the self-attention operation. Therefore, we propose a fast and lightweight Spatial Bias that efficiently encodes global knowledge without self-attention on convolutional neural networks. Spatial Bias is stacked on the feature map and convolved together to adjust the spatial structure of the convolutional features. Because we only use the convolution operation in this process, ours is lighter and faster than traditional methods based on the heavy self-attention operation. Therefore, we learn the global knowledge on the convolution layer directly with very few additional resources. Our method is very fast and lightweight due to the attention-free non-local method while improving the performance of neural networks considerably. Compared to non-local neural networks, the Spatial Bias use about ×10 times fewer parameters while achieving comparable performance with 1.6∼3.3 times more throughput on a very little budget. Furthermore, the Spatial Bias can be used with conventional non-local neural networks to further improve the performance of the backbone model. We show that the Spatial Bias achieves competitive performance that improves the classification accuracy by +0.79% and +1.5% on ImageNet-1K and CIFAR-100 datasets. Additionally, we validate our method on the MS-COCO and ADE20K datasets for downstream tasks involving object detection and semantic segmentation.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
1秒前
剁手党完成签到,获得积分10
1秒前
lhl发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
超级无敌幸运星完成签到,获得积分10
1秒前
qwer完成签到 ,获得积分10
1秒前
Lucky完成签到 ,获得积分10
2秒前
强健的忆雪完成签到,获得积分10
2秒前
邪恶五角星完成签到 ,获得积分10
3秒前
宗师算个瓢啊完成签到,获得积分10
3秒前
PMME完成签到,获得积分10
3秒前
zhifan完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
干饭的二师兄完成签到,获得积分10
3秒前
ZW完成签到 ,获得积分10
3秒前
Ng_完成签到,获得积分10
4秒前
彭于晏应助布丁采纳,获得10
4秒前
四福祥完成签到,获得积分10
4秒前
健忘的摩托完成签到 ,获得积分10
5秒前
卓若之完成签到 ,获得积分10
5秒前
ns发布了新的文献求助10
5秒前
weihua完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
木子木子粒完成签到 ,获得积分10
6秒前
x5kyi完成签到,获得积分10
6秒前
kk完成签到 ,获得积分10
6秒前
寒冷怜南完成签到,获得积分10
6秒前
碧落潮汐完成签到 ,获得积分10
7秒前
肖坤完成签到,获得积分10
7秒前
HAHAHA完成签到,获得积分10
7秒前
芋泥啵啵发布了新的文献求助10
8秒前
WWTWM发布了新的文献求助10
8秒前
十二平均律完成签到,获得积分10
8秒前
VensonF发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
李好人完成签到,获得积分10
9秒前
张靖松发布了新的文献求助10
10秒前
善良斑马完成签到,获得积分10
10秒前
老仙翁完成签到,获得积分10
10秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Developing Genetic Editing Tools for Lysobacter 2000
Adhesion Science: Principles & Practice 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
IEST-RP-CC018: Cleanroom Cleaning and Sanitization: Operating and Monitoring Procedures 600
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 600
近红外光谱定性分析原理、技术及应用 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6530791
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8323536
关于积分的说明 17819649
捐赠科研通 5632215
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2932470
邀请新用户注册赠送积分活动 1909173
关于科研通互助平台的介绍 1768425