Convolutional Neural Networks (CNNs) have achieved great success due to the powerful feature learning ability of convolution layers. Specifically, the standard convolution traverses the input images/features using a sliding window scheme to extract features. However, not all the windows contribute equally to the prediction results of CNNs. In practice, the convolutional operation on some of the windows (e.g., smooth windows that contain very similar pixels) can be very redundant and may introduce noises into the computation. Such redundancy may not only deteriorate the performance but also incur the unnecessary computational cost. Thus, it is important to reduce the computational redundancy of convolution to improve the performance. To this end, we propose a Content-aware Convolution (CAC) that automatically detects the smooth windows and applies a 1x1 convolutional kernel to replace the original large kernel. In this sense, we are able to effectively avoid the redundant computation on similar pixels. By replacing the standard convolution in CNNs with our CAC, the resultant models yield significantly better performance and lower computational cost than the baseline models with the standard convolution. More critically, we are able to dynamically allocate suitable computation resources according to the data smoothness of different images, making it possible for content-aware computation. Extensive experiments on various computer vision tasks demonstrate the superiority of our method over existing methods.


翻译:进化神经网络(CNNs)由于进化层的强大学习能力而取得了巨大成功。 具体地说, 标准进化过程使用滑动窗口图案来提取功能, 输入图像/ 功能的计算重叠。 但是, 并非所有窗口都同样有助于CNN的预测结果。 实际上, 某些窗口( 例如, 包含非常相似像素的光滑窗口) 的进化操作可能非常多余, 并可能会在计算中引入噪音。 这种冗余不仅会恶化性能, 还会产生不必要的计算成本。 因此, 减少进化的计算冗余对于改进性能十分重要。 为此, 我们建议一个内容觉悟变迁( CAC), 自动检测光滑的窗口, 并应用 1x1 的进化内核内核, 替换原有的大型像素。 从这个意义上说, 我们能够有效地避免类似的像素的冗余计算。 通过用 CAC 替换CNN的标准演算, 产生的结果模型的性能显著地降低计算成本, 来改进演算结果,, 而不是光度模型的计算,, 能够根据标准进式的进化的模型, 将它 的模型的计算, 以不同的计算方法, 向不同的进化, 向不同的计算方法, 。

0
下载
关闭预览

相关内容

在数学(特别是功能分析)中,卷积是对两个函数(f和g)的数学运算,产生三个函数,表示第一个函数的形状如何被另一个函数修改。 卷积一词既指结果函数,又指计算结果的过程。 它定义为两个函数的乘积在一个函数反转和移位后的积分。 并针对所有shift值评估积分,从而生成卷积函数。
【IJCAJ 2020】多通道神经网络 Multi-Channel Graph Neural Networks
专知会员服务
25+阅读 · 2020年7月19日
神经网络的拓扑结构,TOPOLOGY OF DEEP NEURAL NETWORKS
专知会员服务
31+阅读 · 2020年4月15日
【深度学习视频分析/多模态学习资源大列表】
专知会员服务
91+阅读 · 2019年10月16日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
151+阅读 · 2019年10月12日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
Graph Neural Networks 综述
计算机视觉life
29+阅读 · 2019年8月13日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
【推荐】YOLO实时目标检测(6fps)
机器学习研究会
20+阅读 · 2017年11月5日
可解释的CNN
CreateAMind
17+阅读 · 2017年10月5日
【论文】图上的表示学习综述
机器学习研究会
14+阅读 · 2017年9月24日
【推荐】全卷积语义分割综述
机器学习研究会
19+阅读 · 2017年8月31日
【推荐】TensorFlow手把手CNN实践指南
机器学习研究会
5+阅读 · 2017年8月17日
【推荐】图像分类必读开创性论文汇总
机器学习研究会
14+阅读 · 2017年8月15日
Arxiv
3+阅读 · 2020年4月29日
已删除
Arxiv
32+阅读 · 2020年3月23日
Simplifying Graph Convolutional Networks
Arxiv
7+阅读 · 2019年6月20日
Arxiv
6+阅读 · 2019年4月8日
Arxiv
19+阅读 · 2018年6月27日
Arxiv
7+阅读 · 2018年1月10日
Arxiv
4+阅读 · 2017年11月13日
VIP会员
相关资讯
Graph Neural Networks 综述
计算机视觉life
29+阅读 · 2019年8月13日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
【推荐】YOLO实时目标检测(6fps)
机器学习研究会
20+阅读 · 2017年11月5日
可解释的CNN
CreateAMind
17+阅读 · 2017年10月5日
【论文】图上的表示学习综述
机器学习研究会
14+阅读 · 2017年9月24日
【推荐】全卷积语义分割综述
机器学习研究会
19+阅读 · 2017年8月31日
【推荐】TensorFlow手把手CNN实践指南
机器学习研究会
5+阅读 · 2017年8月17日
【推荐】图像分类必读开创性论文汇总
机器学习研究会
14+阅读 · 2017年8月15日
相关论文
Arxiv
3+阅读 · 2020年4月29日
已删除
Arxiv
32+阅读 · 2020年3月23日
Simplifying Graph Convolutional Networks
Arxiv
7+阅读 · 2019年6月20日
Arxiv
6+阅读 · 2019年4月8日
Arxiv
19+阅读 · 2018年6月27日
Arxiv
7+阅读 · 2018年1月10日
Arxiv
4+阅读 · 2017年11月13日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员