Resnest:Split-Attention Networks

2020-04-17 本文已影响0人斯文攸归

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摘要

ResNet的变体：Split Attention模块，在不同feature map group上的Attention，在ImageNet(224x224)上实现81.13的top1，Faster-RCNN(Resnest-50)在COCO上实现41.4的mAP。

介绍：

尽管目前NAS很流行，但是下游任务（检测分割等）都还是用的ResNet或者其变体，因为ResNet的简洁通用，NAS模型并没有对其训练的效率和显存占用做优化，因此下游任务使用起来并不友好，有的模型甚至不能以常规的训练参数进行训练。

Resnest借鉴的思想：

Multi-Path：

GoogLeNet采用了Multi-Path的机制，不同的分支采用不同的size的kernel，达到不同分辨率特征图（多尺度特征）互相融合的目的；

ResNeXt在ResNet BottleNeck中采用group卷积，将multi-path转换为统一的结构；

ResNeXt

SE-Net通过自适应地重新校准通道响应值来实现通道注意力机制：

SE Block

SE-ResNet

SK-Net通过两个网络分支(两个Group)引入特征图注意力（feature-map attention）

SK-Net

SE-Net，SK-Net，ResNeSt的比较：

SE,SK,ResNeSt三者的比较

Split-Attention Networks

Feature-map Group：

类似ResNeXt，将输入特征图在通道上分为K个Group（cardinality hyperparameter），将feature-map groups称之为cardinal groups，在每一个cardinal group中，另外指定一个超参radix hy- perparameter R将该feature-map groups分为R个splits，相当于输入特征图在通道上被分为 $G=KR$ 个groups。

Split Attention in Cardinal Groups：

对每个cardinal group，其输出由其中所有splits相加得到，感觉每个cardinal group就像是一个group为R的SK-Net，首先将R个splits相加，经过Global Average Pooling和两层FC（实际是卷积）（这里类似SE或者SK），最后得到的向量将其reshape为 $(N,R,C)$ ，在R维度上计算Softmax（如果R=1,则为Sigmoid），然后split为R份，并分别与对应的split按位乘，最后累加得到一个cardinal group的输出，将所有cardinal groups的结果concat起来就得到一个ResNeSt Block的输出。