各种关注机制被广泛应用于声学场景分类。但是,我们经验发现,尽管提高了性能,所以注意力机制可能会过度丢弃潜在的有价值的信息。我们提出了殷勤的最大特征图,即结合了两个有效的技术,关注和最大特征图,进一步详细阐述了注意力机制并减轻了上述现象。我们还探讨了各种联合培训方法,包括多任务学习,为每个音频录制分配额外的抽象标签。我们所提出的系统通过使用相对较少的参数应用两种提出的技术来展示DCASE 2020挑战的子任务A上的单个系统的最先进的性能。此外,采用拟议的秘密最大特征图,我们的团队在最近的DCEAD 2021挑战中排名第四。
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未来的通信网络必须解决稀缺范围,以适应异质无线设备的广泛增长。无线信号识别对于频谱监视,频谱管理,安全通信等越来越重要。因此,对边缘的综合频谱意识有可能成为超越5G网络的新兴推动力。该领域的最新研究具有(i)仅关注单个任务 - 调制或信号(协议)分类 - 在许多情况下,该系统不足以对系统作用,(ii)考虑要么考虑雷达或通信波形(同质波形类别),(iii)在神经网络设计阶段没有解决边缘部署。在这项工作中,我们首次在无线通信域中,我们利用了基于深神经网络的多任务学习(MTL)框架的潜力,同时学习调制和信号分类任务,同时考虑异质无线信号,例如雷达和通信波形。在电磁频谱中。提出的MTL体系结构受益于两项任务之间的相互关系,以提高分类准确性以及使用轻型神经网络模型的学习效率。此外,我们还将对模型进行实验评估,并通过空中收集的样品进行了对模型压缩的第一手洞察力,以及在资源受限的边缘设备上部署的深度学习管道。我们在两个参考体系结构上展示了所提出的模型的显着计算,记忆和准确性提高。除了建模适用于资源约束的嵌入式无线电平台的轻型MTL模型外,我们还提供了一个全面的异质无线信号数据集,以供公众使用。
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标记医学图像取决于专业知识,因此很难在短时间内以高质量获取大量注释的医学图像。因此,在小型数据集中充分利用有限标记的样品来构建高性能模型是医疗图像分类问题的关键。在本文中,我们提出了一个深入监督的层选择性注意网络(LSANET),该网络全面使用功能级和预测级监督中的标签信息。对于特征级别的监督,为了更好地融合低级功能和高级功能,我们提出了一个新颖的视觉注意模块,层选择性注意(LSA),以专注于不同层的特征选择。 LSA引入了一种权重分配方案,该方案可以在整个训练过程中动态调整每个辅助分支的加权因子,以进一步增强深入监督的学习并确保其概括。对于预测级的监督,我们采用知识协同策略,通过成对知识匹配来促进所有监督分支之间的层次信息互动。使用公共数据集MedMnist,这是用于涵盖多种医学专业的生物医学图像分类的大规模基准,我们评估了LSANET在多个主流CNN体系结构和各种视觉注意模块上评估。实验结果表明,我们所提出的方法对其相应的对应物进行了实质性改进,这表明LSANET可以为医学图像分类领域的标签有效学习提供有希望的解决方案。
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在本文中,我们提出了两种技术,即联合建模和数据增强,以改善视听场景分类(AVSC)的系统性能。我们采用仅在图像数据集中培训的预训练网络来提取视频嵌入;而对于音频嵌入模型,我们决定从头开始训练它们。我们探索不同的神经网络体系结构,以有效地结合视频和音频方式。此外,研究了数据增强策略以增加视听训练设置的规模。对于视频方式,验证了兰德金几个操作的有效性。提出了Audio-Video关节混合方案,以进一步改善AVSC的性能。在Tau Urban Audio Visual Spacees 2021的开发集中,我们的最终系统可以在提交给Dcase 2021 Task 1B的所有单个AVSC系统中达到94.2%的最佳准确性。
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在情感计算领域的基于生理信号的情感识别,已经支付了相当大的关注。对于可靠性和用户友好的采集,电卸电子活动(EDA)在实际应用中具有很大的优势。然而,基于EDA的情感识别与数百个科目仍然缺乏有效的解决方案。在本文中,我们的工作试图融合主题的各个EDA功能和外部诱发的音乐功能。我们提出了端到端的多模式框架,1维剩余时间和通道注意网络(RTCAN-1D)。对于EDA特征,基于新型的基于凸优化的EDA(CVXEDA)方法被应用于将EDA信号分解为PAHSIC和TONC信号,以进行动态和稳定的功能。首先涉及基于EDA的情感识别的渠道时间关注机制,以改善时间和渠道明智的表示。对于音乐功能,我们将音乐信号与开源工具包opensmile处理,以获取外部特征向量。来自EDA信号和来自音乐的外部情绪基准的个体情感特征在分类层中融合。我们对三个多模式数据集(PMEMO,DEAP,AMIGOS)进行了系统的比较,适用于2级薪酬/唤醒情感识别。我们提出的RTCAN-1D优于现有的最先进的模型,这也验证了我们的工作为大规模情感认可提供了可靠和有效的解决方案。我们的代码已在https://github.com/guanghaoyin/rtcan-1发布。
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We propose deeply-supervised nets (DSN), a method that simultaneously minimizes classification error and improves the directness and transparency of the hidden layer learning process. We focus our attention on three aspects of traditional convolutional-neuralnetwork-type (CNN-type) architectures: (1) transparency in the effect intermediate layers have on overall classification; (2) discriminativeness and robustness of learned features, especially in early layers; (3) training effectiveness in the face of "vanishing" gradients. To combat these issues, we introduce "companion" objective functions at each hidden layer, in addition to the overall objective function at the output layer (an integrated strategy distinct from layer-wise pretraining). We also analyze our algorithm using techniques extended from stochastic gradient methods. The advantages provided by our method are evident in our experimental results, showing state-of-the-art performance on MNIST, CIFAR-10, CIFAR-100, and SVHN.
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In this paper, we present a robust and low complexity deep learning model for Remote Sensing Image Classification (RSIC), the task of identifying the scene of a remote sensing image. In particular, we firstly evaluate different low complexity and benchmark deep neural networks: MobileNetV1, MobileNetV2, NASNetMobile, and EfficientNetB0, which present the number of trainable parameters lower than 5 Million (M). After indicating best network architecture, we further improve the network performance by applying attention schemes to multiple feature maps extracted from middle layers of the network. To deal with the issue of increasing the model footprint as using attention schemes, we apply the quantization technique to satisfies the number trainable parameter of the model lower than 5 M. By conducting extensive experiments on the benchmark datasets NWPU-RESISC45, we achieve a robust and low-complexity model, which is very competitive to the state-of-the-art systems and potential for real-life applications on edge devices.
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在本文中,我们建议使用注意机制和全球环境进行图像分类的一般框架,该框架可以与各种网络体系结构结合起来以提高其性能。为了调查全球环境的能力,我们比较了四个数学模型,并观察到分开的条件生成模型中编码的全球环境可以提供更多的指导,因为“知道什么是任务无关紧要的,也将知道什么是相关的”。基于此观察结果,我们定义了一个新型的分离全球环境(CDGC),并设计了一个深层网络来获得它。通过参加CDGC,基线网络可以更准确地识别感兴趣的对象,从而改善性能。我们将框架应用于许多不同的网络体系结构,并与四个公开可用数据集的最新框架进行比较。广泛的结果证明了我们方法的有效性和优势。代码将在纸上接受公开。
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自动检测视网膜结构,例如视网膜血管(RV),凹起的血管区(FAZ)和视网膜血管连接(RVJ),对于了解眼睛的疾病和临床决策非常重要。在本文中,我们提出了一种新型的基于投票的自适应特征融合多任务网络(VAFF-NET),用于在光学相干性层析成像(OCTA)中对RV,FAZ和RVJ进行联合分割,检测和分类。提出了一个特定于任务的投票门模块,以适应并融合两个级别的特定任务的不同功能:来自单个编码器的不同空间位置的特征,以及来自多个编码器的功能。特别是,由于八八座图像中微脉管系统的复杂性使视网膜血管连接连接到分叉/跨越具有挑战性的任务的同时定位和分类,因此我们通过结合热图回归和网格分类来专门设计任务头。我们利用来自各种视网膜层的三个不同的\ textit {en face}血管造影,而不是遵循仅使用单个\ textit {en face}的现有方法。为了促进进一步的研究,已经发布了这些数据集的部分数据集,并已发布了公共访问:https://github.com/imed-lab/vaff-net。
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We propose Convolutional Block Attention Module (CBAM), a simple yet effective attention module for feed-forward convolutional neural networks. Given an intermediate feature map, our module sequentially infers attention maps along two separate dimensions, channel and spatial, then the attention maps are multiplied to the input feature map for adaptive feature refinement. Because CBAM is a lightweight and general module, it can be integrated into any CNN architectures seamlessly with negligible overheads and is end-to-end trainable along with base CNNs. We validate our CBAM through extensive experiments on ImageNet-1K, MS COCO detection, and VOC 2007 detection datasets. Our experiments show consistent improvements in classification and detection performances with various models, demonstrating the wide applicability of CBAM. The code and models will be publicly available.
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音频标记是一个活跃的研究区,具有广泛的应用。自发布以来,在推进模型性能方面取得了很大进展,主要来自新颖的模型架构和注意力模块。但是,我们发现适当的培训技术对于使用音频构建音频标记模型同样重要,但没有得到他们应得的关注。为了填补差距,在这项工作中,我们呈现PSLA,一系列培训技术,可以明显增强模型准确性,包括想象成预测,平衡采样,数据增强,标签增强,模型聚集和其设计选择。通过使用这些技术培训效率,我们可以分别获得单个型号(具有13.6M参数)和一个集合模型,分别实现Audioset的平均平均精度(MAP)分数为0.444和0.474,优于81米的先前最佳系统0.439参数。此外,我们的型号还在FSD50K上实现了0.567的新型地图。
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未能及时诊断并有效治疗抑郁症会导致全世界有超过2.8亿人患有这种心理障碍。抑郁症的信息提示可以从不同的异质资源(例如音频,视觉和文本数据)中收获,从而提高了对自动估计的新有效多模式融合方法的需求。在这项工作中,我们解决了从多模式数据中自动识别抑郁症的任务,并引入了一种接触机制,以连接异质信息,同时利用卷积双向LSTM作为我们的骨架。为了验证这一想法,我们对公共DAIC-WOZ基准进行了广泛的实验,以进行抑郁评估,该评估具有不同的评估模式,并考虑了特定性别的偏见。提出的模型在检测严重抑郁症和4.92 MAE时以0.89的精度和0.70 F1得分产生有效的结果。我们基于注意力的融合模块始终优于常规的晚期融合方法,并且与先前发表的抑郁估计框架相比,取得了竞争性能,同时学习诊断端到端的疾病并依靠较少的预处理步骤。
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标准卷积神经网络(CNN)设计很少专注于明确捕获各种功能以增强网络性能的重要性。相反,大多数现有方法遵循增加或调整网络深度和宽度的间接方法,这在许多情况下显着提高了计算成本。受生物视觉系统的启发,我们提出了一种多样化和自适应的卷积网络(DA $ ^ {2} $ - net),它使任何前锋CNN能够明确地捕获不同的功能,并自适应地选择并强调最具信息性的功能有效地提高网络的性能。 DA $ ^ {2} $ - NET会引入可忽略不计的计算开销,它旨在与任何CNN架构轻松集成。我们广泛地评估了基准数据集的DA $ ^ {2} $ - 网上,包括CNN架构的CNN100,SVHN和Imagenet,包括CNN100。实验结果显示DA $ ^ {2} $ - NET提供了具有非常最小的计算开销的显着性能改进。
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Time Series Classification (TSC) is an important and challenging problem in data mining. With the increase of time series data availability, hundreds of TSC algorithms have been proposed. Among these methods, only a few have considered Deep Neural Networks (DNNs) to perform this task. This is surprising as deep learning has seen very successful applications in the last years. DNNs have indeed revolutionized the field of computer vision especially with the advent of novel deeper architectures such as Residual and Convolutional Neural Networks. Apart from images, sequential data such as text and audio can also be processed with DNNs to reach state-of-the-art performance for document classification and speech recognition. In this article, we study the current state-ofthe-art performance of deep learning algorithms for TSC by presenting an empirical study of the most recent DNN architectures for TSC. We give an overview of the most successful deep learning applications in various time series domains under a unified taxonomy of DNNs for TSC. We also provide an open source deep learning framework to the TSC community where we implemented each of the compared approaches and evaluated them on a univariate TSC benchmark (the UCR/UEA archive) and 12 multivariate time series datasets. By training 8,730 deep learning models on 97 time series datasets, we propose the most exhaustive study of DNNs for TSC to date.
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最近的基于学习的图像分类和语音识别方法使得广泛利用注意力机制来实现最先进的识别力,这表明了注意力机制的有效性。由于调制无线电信号的频率和时间信息对调制模式识别至关重要的事实,本文提出了一种卷积神经网络(CNN)的调制识别框架的频率时间注意机制。所提出的频率 - 时间注意模块旨在了解哪些频道,频率和时间信息在CNN中更有意义,以进行调制识别。我们分析了所提出的频率时期注意机制的有效性,并比较了两个现有的基于学习的方法的提出方法。在开源调制识别数据集上的实验表明,所提出的框架的识别性能优于框架的识别性能,而无需朝向基于学习的方法。
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在本文中,我们基于任何卷积神经网络中中间注意图的弱监督生成机制,并更加直接地披露了注意模块的有效性,以充分利用其潜力。鉴于现有的神经网络配备了任意注意模块,我们介绍了一个元评论家网络,以评估主网络中注意力图的质量。由于我们设计的奖励的离散性,提出的学习方法是在强化学习环境中安排的,在此设置中,注意力参与者和经常性的批评家交替优化,以提供临时注意力表示的即时批评和修订,因此,由于深度强化的注意力学习而引起了人们的关注。 (Dreal)。它可以普遍应用于具有不同类型的注意模块的网络体系结构,并通过最大程度地提高每个单独注意模块产生的最终识别性能的相对增益来促进其表现能力,如类别和实例识别基准的广泛实验所证明的那样。
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Due to object detection's close relationship with video analysis and image understanding, it has attracted much research attention in recent years. Traditional object detection methods are built on handcrafted features and shallow trainable architectures. Their performance easily stagnates by constructing complex ensembles which combine multiple low-level image features with high-level context from object detectors and scene classifiers. With the rapid development in deep learning, more powerful tools, which are able to learn semantic, high-level, deeper features, are introduced to address the problems existing in traditional architectures. These models behave differently in network architecture, training strategy and optimization function, etc. In this paper, we provide a review on deep learning based object detection frameworks. Our review begins with a brief introduction on the history of deep learning and its representative tool, namely Convolutional Neural Network (CNN). Then we focus on typical generic object detection architectures along with some modifications and useful tricks to improve detection performance further. As distinct specific detection tasks exhibit different characteristics, we also briefly survey several specific tasks, including salient object detection, face detection and pedestrian detection. Experimental analyses are also provided to compare various methods and draw some meaningful conclusions. Finally, several promising directions and tasks are provided to serve as guidelines for future work in both object detection and relevant neural network based learning systems.
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很少有视觉识别是指从一些标记实例中识别新颖的视觉概念。通过将查询表示形式与类表征进行比较以预测查询实例的类别,许多少数射击的视觉识别方法采用了基于公制的元学习范式。但是,当前基于度量的方法通常平等地对待所有实例,因此通常会获得有偏见的类表示,考虑到并非所有实例在总结了类级表示的实例级表示时都同样重要。例如,某些实例可能包含无代表性的信息,例如过多的背景和无关概念的信息,这使结果偏差。为了解决上述问题,我们提出了一个新型的基于公制的元学习框架,称为实例自适应类别表示网络(ICRL-net),以进行几次视觉识别。具体而言,我们开发了一个自适应实例重新平衡网络,具有在生成班级表示,通过学习和分配自适应权重的不同实例中的自适应权重时,根据其在相应类的支持集中的相对意义来解决偏见的表示问题。此外,我们设计了改进的双线性实例表示,并结合了两个新型的结构损失,即,阶层内实例聚类损失和阶层间表示区分损失,以进一步调节实例重估过程并完善类表示。我们对四个通常采用的几个基准测试:Miniimagenet,Tieredimagenet,Cifar-FS和FC100数据集进行了广泛的实验。与最先进的方法相比,实验结果证明了我们的ICRL-NET的优势。
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我们提出了一个统一的查看,即通过通用表示,一个深层神经网络共同学习多个视觉任务和视觉域。同时学习多个问题涉及最大程度地减少具有不同幅度和特征的多个损失函数的加权总和,从而导致一个损失的不平衡状态,与学习每个问题的单独模型相比,一个损失的不平衡状态主导了优化和差的结果。为此,我们提出了通过小容量适配器将多个任务/特定于域网络的知识提炼到单个深神经网络中的知识。我们严格地表明,通用表示在学习NYU-V2和CityScapes中多个密集的预测问题方面实现了最新的表现,来自视觉Decathlon数据集中的不同域中的多个图像分类问题以及MetadataSet中的跨域中的几个域中学习。最后,我们还通过消融和定性研究进行多次分析。
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Convolutional neural networks are built upon the convolution operation, which extracts informative features by fusing spatial and channel-wise information together within local receptive fields. In order to boost the representational power of a network, several recent approaches have shown the benefit of enhancing spatial encoding. In this work, we focus on the channel relationship and propose a novel architectural unit, which we term the "Squeezeand-Excitation" (SE) block, that adaptively recalibrates channel-wise feature responses by explicitly modelling interdependencies between channels. We demonstrate that by stacking these blocks together, we can construct SENet architectures that generalise extremely well across challenging datasets. Crucially, we find that SE blocks produce significant performance improvements for existing state-ofthe-art deep architectures at minimal additional computational cost. SENets formed the foundation of our ILSVRC 2017 classification submission which won first place and significantly reduced the top-5 error to 2.251%, achieving a ∼25% relative improvement over the winning entry of 2016.
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