In this work, we propose Mutual Information Maximization Knowledge Distillation (MIMKD). Our method uses a contrastive objective to simultaneously estimate and maximize a lower bound on the mutual information of local and global feature representations between a teacher and a student network. We demonstrate through extensive experiments that this can be used to improve the performance of low capacity models by transferring knowledge from more performant but computationally expensive models. This can be used to produce better models that can be run on devices with low computational resources. Our method is flexible, we can distill knowledge from teachers with arbitrary network architectures to arbitrary student networks. Our empirical results show that MIMKD outperforms competing approaches across a wide range of student-teacher pairs with different capacities, with different architectures, and when student networks are with extremely low capacity. We are able to obtain 74.55% accuracy on CIFAR100 with a ShufflenetV2 from a baseline accuracy of 69.8% by distilling knowledge from ResNet-50. On Imagenet we improve a ResNet-18 network from 68.88% to 70.32% accuracy (1.44%+) using a ResNet-34 teacher network.


翻译:在这项工作中,我们提出相互信息最大化知识蒸馏(MIMKD) 。我们的方法使用一个对比性的目标,即同时估计和最大限度地扩大教师和学生网络之间当地和全球特征表现的相互信息;我们通过广泛的实验表明,可以通过从更有性能但计算成本高昂的模式转让知识,来提高低能力模型的性能;这可用于产生更好的模型,可以在低计算资源设备上运行。我们的方法是灵活的,我们可以将具有任意网络结构的教师的知识提取到任意学生网络。我们的经验结果表明,MIMKD在能力不同的学生-教师对口中,在不同的结构中,在学生网络能力极低的情况下,超越了相互竞争的方法。我们能够利用ResNet-34的教师网络,从69.8%的基线精度中提取到Shufflenet-50的精度,在CFARFAR100上获得74.55%的精度。我们利用ResNet-34的教师网络,将ResNet-18网络从68.88%提高到70.32%(1.44 ⁇ )。

0
下载
关闭预览

相关内容

ICLR 2022接受论文列表出炉!1095 篇论文都在这了!
专知会员服务
75+阅读 · 2022年1月30日
专知会员服务
20+阅读 · 2021年8月17日
专知会员服务
44+阅读 · 2020年10月31日
IJCAI2020接受论文列表,592篇论文pdf都在这了!
专知会员服务
63+阅读 · 2020年7月16日
图卷积神经网络蒸馏知识,Distillating Knowledge from GCN
专知会员服务
94+阅读 · 2020年3月25日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
ICLR2019最佳论文出炉
专知
12+阅读 · 2019年5月6日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
27+阅读 · 2019年1月4日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
Disentangled的假设的探讨
CreateAMind
9+阅读 · 2018年12月10日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
条件GAN重大改进!cGANs with Projection Discriminator
CreateAMind
8+阅读 · 2018年2月7日
【学习】Hierarchical Softmax
机器学习研究会
4+阅读 · 2017年8月6日
Contrastive Representation Distillation
Arxiv
5+阅读 · 2019年10月23日
Knowledge Distillation from Internal Representations
Arxiv
4+阅读 · 2019年10月8日
Implicit Maximum Likelihood Estimation
Arxiv
7+阅读 · 2018年9月24日
VIP会员
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
ICLR2019最佳论文出炉
专知
12+阅读 · 2019年5月6日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
27+阅读 · 2019年1月4日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
Disentangled的假设的探讨
CreateAMind
9+阅读 · 2018年12月10日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
条件GAN重大改进!cGANs with Projection Discriminator
CreateAMind
8+阅读 · 2018年2月7日
【学习】Hierarchical Softmax
机器学习研究会
4+阅读 · 2017年8月6日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员