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PyTorch中的CutMix:用PyTorch重新实现CutMix

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简介:
本文介绍了如何使用PyTorch框架重新实现一种名为CutMix的数据增强技术,以提高模型性能。 使用PyTorch实现CutMix的方法如下: 对于模型和其他规范化的代码,请参考相关文档。 训练命令为: ``` python main.py --print_freq 32 --save_dir .save_model --save_every 10 --lr 0.1 --weight_decay 1e-4 --momentum 0.9 --Epoch 500 --batch_size 128 --test_batch_size 100 --cutout False --n_masks 1 --length 16 --normalize batchnorm --alpha 1.0 --cutmix_prob 1.0 # For Cutmix ``` 实验结果显示,SE + resnet-32 + batchnorm与SE + resnet-32 + batchnorm + cutmix之间存在差异。

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  • PyTorchCutMixPyTorchCutMix
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    本文介绍了如何使用PyTorch框架重新实现一种名为CutMix的数据增强技术,以提高模型性能。 使用PyTorch实现CutMix的方法如下: 对于模型和其他规范化的代码,请参考相关文档。 训练命令为: ``` python main.py --print_freq 32 --save_dir .save_model --save_every 10 --lr 0.1 --weight_decay 1e-4 --momentum 0.9 --Epoch 500 --batch_size 128 --test_batch_size 100 --cutout False --n_masks 1 --length 16 --normalize batchnorm --alpha 1.0 --cutmix_prob 1.0 # For Cutmix ``` 实验结果显示,SE + resnet-32 + batchnorm与SE + resnet-32 + batchnorm + cutmix之间存在差异。
  • CutMix-PyTorch: 官方PytorchCutMix正则化器
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    CutMix-PyTorch是基于官方Pytorch库开发的一个实现CutMix数据增强技术的项目,能够有效提升模型泛化能力。 在ICCV 2019(口头演讲)上被接受的论文《CutMix:一种正则化策略以训练具有可本地化功能的强大分类器》提出了CutMix正则化程序的官方Pytorch实现,作者包括桑、韩东云、吴成俊、桑赫俊、崔俊淑和柳永jo。该工作由NAVER Corp.的Clova AI Research团队完成。 论文基于先前提出的区域辍学策略来提升卷积神经网络分类器的表现,并指出这些方法能够有效引导模型聚焦于对象不太具有区分性的部分(例如,腿而不是人的头部),从而提高模型泛化能力和定位能力。然而,现有的区域丢弃方法通过覆盖黑色像素或随机噪声的补丁来移除训练图像上的信息像素,这会导致信息丢失和效率低下。 为解决这一问题,作者提出了CutMix增强策略:在训练图像之间剪切并粘贴补丁,并且根据补丁所占的比例混合其地面真相标签。这种方法通过有效利用更多的训练数据同时保留区域丢弃的优点来提高模型性能。
  • CutMix-Augmentation-keras:在KerasCutMix增强
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    CutMix-Augmentation-keras 是一个基于 Keras 框架的项目,实现了 CutMix 数据增强技术,有效提升模型训练效果和泛化能力。 在深度学习领域,数据增强是一种广泛使用的技术,用于扩大训练集规模并提升模型的泛化能力。`CutMix` 是一种高效的数据增强方法,在2019年由Yun等人提出,它结合了`MixUp` 和图像剪切的思想,通过混合两个图像之间的像素来生成新的训练样本。本项目旨在实现 `CutMix` 增强技术在Keras框架中的应用,并且兼容TensorFlow 2.x版本。 `CutMix` 的核心思想是在两张不同图片之间随机选取一个矩形区域并将其替换到另一张图的相应位置,这种方式不仅保留了原始图像的部分信息还引入了其他图像的独特特征。这使得模型能够学习更多的边界情况,从而提高其泛化能力。特别地,在图像分类任务中,这种方法可以促使模型理解不同图片之间的连续性关系而非孤立考虑每个类别的标签。 Keras是一个模块化的深度学习库,它支持用户定义的数据预处理和数据增强操作。在本项目中实现 `CutMix` 需要完成以下步骤: 1. **编写 CutMix 函数**:该函数需接受两张图片作为输入,并计算剪切矩形区域的位置及大小,在此基础上执行混合操作。 2. **集成至训练流程**:通过自定义的 `ImageDataGenerator` 或直接在训练循环中插入CutMix 操作,确保每个训练批次都能包含经过增强处理后的图像数据。 3. **调整损失函数**:考虑由于像素混合作用导致的目标标签变化,需要对交叉熵损失进行加权计算以反映各原始图片所占比例。 4. 提供交互式环境(如Jupyter Notebook),展示如何设置、应用CutMix 增强及训练模型的过程。通过这种方式帮助开发者直观理解该技术的工作原理,并能够轻松应用于自己的项目中。 此外,由于Keras是TensorFlow的一个高级API,本项目的兼容性意味着用户可以利用TensorFlow 2.x的最新特性和优化如Eager Execution和分布式训练等特性来进一步提升性能表现。 在实际应用中,`CutMix` 不仅能提高模型准确性还能够有效减少过拟合现象的发生,特别是在数据集较小的情况下。通过深入理解并恰当使用 `CutMix` 技术,开发者能够在图像识别任务上构建出更加高效、稳定的深度学习模型。这一Keras实现为理解和应用 `CutMix` 提供了一个便捷的起点,并且对于那些希望提高自己模型性能的研究者而言具有很高的价值。
  • IGCV_V1.PyTorch: 纸张
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    IGCV_V1.PyTorch: 纸张的重新实现 是一个基于PyTorch框架对IGCV_V1模型进行的复现项目,致力于准确再现其性能并促进深度学习社区的研究和应用。 本段落介绍了深度神经网络的交错组卷积(IGCV V1)的相关代码实现,并提供了该模型在两个数据集上的测试结果。 我们提出了一种简单的模块化神经网络架构,称为交错群卷积神经网络(IGCNets)。这种结构的核心是一个新颖的构建块——由初级和次级连续交错群卷积构成。这两个组卷积是互补的,其设计灵感来源于规则卷积在四个分支上的表示形式。 为了进行实验验证,我们使用了Python3与PyTorch 0.3版本,在Cifar10以及Cifar-10数据集上对IGCV_L24M2模型进行了训练和测试。以下是该模型的性能表现: | 模型 | 训练(Top-1)准确率 | 验证(Top-1)准确率 | | ---- | ------------------:| --------------------:| | IGCV_L24M2 | 99.4% | 91.8% | 上述实验中,模型的参数设置为:大号尺寸为24,小号尺寸为2。
  • PytorchDenseNet算法
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    本项目致力于在PyTorch框架下重现DenseNet深度学习模型的实现,旨在通过代码实践理解并优化该网络架构。 这是一个基于Pytorch实现的Densenet资源,Densenet是一种密集连接的深度神经网络模型,在图像分类和目标检测等计算机视觉任务中表现出色。该资源提供了一个经过训练的Densenet模型,可以用于图像分类任务。此模型具有较高的准确率和泛化能力,并且在处理大规模数据集时性能良好。此外,还提供了预训练的权重文件,用户可以直接加载这些权重文件并在自己的项目中使用已训练好的Densenet模型,从而节省了时间和计算资源。无论是初学者还是有经验的研究者,这个基于Pytorch实现的Densenet资源都是一个非常有价值的工具,可以帮助他们快速构建和训练高性能的图像分类模型。
  • PyTorch-LiteFlowNet:与官方Caffe版兼容PyTorch版本
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    简介:PyTorch-LiteFlowNet是基于PyTorch框架对LiteFlowNet模型的重制版本,确保了其与原生Caffe版本的功能和性能一致,为深度学习开发者提供了更多灵活性。 这是使用PyTorch对LiteFlowNet的个人重新实现。如果您要利用这项工作,请引用相关文献。另外,请确保遵守作者的规定。如果使用此特定实现,请适当确认。 关于原始Caffe版本,可以参考相应的文档或资源获取更多信息。 设置: 相关层是用CuPy在CUDA中实现的,因此安装CuPy是必需的步骤之一。可以通过`pip install cupy`来安装它,或者根据CuPy存储库中的说明使用提供的方法进行安装。如果想通过Docker运行,请查阅相关的pull请求以开始操作。 使用方法: 要在自己的图像对上运行此代码,请按照以下命令执行。可以选择三种不同的模型版本,在选择时请参考各型号的详细信息。 python run.py [options]
  • PyTorch-ENet: PyTorchENet
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    简介:PyTorch-ENet是在PyTorch框架下对ENet模型的高效实现,适用于实时语义分割任务,尤其针对移动设备和嵌入式系统进行了优化。 PyTorch-ENet 是 ENet 的 PyTorch(v1.1.0)实现版本,移植自作者的 lua-torch 实现。此实现已在 CamVid 和 Cityscapes 数据集上进行了测试,并提供了在这些数据集中训练得到的预训练模型。 以下是不同配置下的性能指标: - 输入分辨率为 480x360 的情况下:批量大小为 11,经过约 300 次迭代后可达到平均 IoU(%)51.08%,在 GPU 内存占用量约为 3GiB 的条件下训练时间大约是 2 小时。 - 输入分辨率为 1024x512 的情况下:批量大小为 19,经过约 300 次迭代后可达到平均 IoU(%)59.03%,在 GPU 内存占用量约为 4GiB 的条件下训练时间大约是 4 小时。 - 输入分辨率为未知的第三种情况:批量大小为 20,经过约 100 次迭代后可达到类似平均 IoU(%)的结果,但具体数值未给出。 在以上所有情况下,“无效/未标记”的类别均被排除在外。提供的结果仅供参考;不同的实现、数据集和硬件配置可能会导致显著差异的性能表现。参考设备为 Nvidia GTX 1070 和 AMD Ryzen 5 3600(频率:3.6GHz)。
  • VAE-PyTorch: PyTorchVAE
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    简介:VAE-PyTorch是基于PyTorch框架构建的变分自编码器(VAE)实现项目,适用于机器学习和深度学习研究者。该项目提供了一系列预定义模型与示例代码,帮助用户快速上手并深入理解VAE的工作原理及其在数据生成、特征学习等领域的应用价值。 为了生成如MNIST手写字体这样的数据,我们需要找到真实的概率分布$ P(X) $。如果能够获取到该真实分布,则直接从$ P(X)$中抽样即可完成任务。然而,在实践中我们通常无法获得这一确切的概率分布,因此使用潜在变量(latent variable)来近似它。 根据变分自编码器 (VAE) 的理论框架,我们可以将数据的真实概率分布表示为: $$ P(X) = \int P(x|z)P(z)\,dz $$ 这里的目标是通过对潜在变量$ z $进行采样,并利用条件概率$ P(x|z)$来生成样本$x$。为了训练模型并找到合适的潜在变量,我们需要定义后验分布$ P(z|x)$: $$ P(Z) = \int P(z|x)P(x)\,dx $$ 在VAE中,为了简化采样过程,我们对条件概率$ P(z|x)$施加了特定约束使其服从标准正态分布$ N(0,1)$。因此我们可以写出以下等式: $$ \int P(z|x)P(x)\,dx = \int N(0, 1) $$ 通过这种方式,VAE能够近似真实数据的分布,并生成类似的真实样本。