The amount of medical images for training deep classification models is typically very scarce, making these deep models prone to overfit the training data. Studies showed that knowledge distillation (KD), especially the mean-teacher framework which is more robust to perturbations, can help mitigate the over-fitting effect. However, directly transferring KD from computer vision to medical image classification yields inferior performance as medical images suffer from higher intra-class variance and class imbalance. To address these issues, we propose a novel Categorical Relation-preserving Contrastive Knowledge Distillation (CRCKD) algorithm, which takes the commonly used mean-teacher model as the supervisor. Specifically, we propose a novel Class-guided Contrastive Distillation (CCD) module to pull closer positive image pairs from the same class in the teacher and student models, while pushing apart negative image pairs from different classes. With this regularization, the feature distribution of the student model shows higher intra-class similarity and inter-class variance. Besides, we propose a Categorical Relation Preserving (CRP) loss to distill the teacher's relational knowledge in a robust and class-balanced manner. With the contribution of the CCD and CRP, our CRCKD algorithm can distill the relational knowledge more comprehensively. Extensive experiments on the HAM10000 and APTOS datasets demonstrate the superiority of the proposed CRCKD method.


翻译:研究显示,知识蒸馏(KD),特别是更能适应扰动的中等教师框架(CCD)能够帮助减轻过度配制效应。然而,直接将KD从计算机视觉转到医学图像分类会降低性能,因为医疗图象受到较高阶级内部差异和阶级不平衡的影响。为了解决这些问题,我们建议采用一种新的分类保留差异性知识蒸馏(CRCKD)算法(CRCKD),该算法采用常用的教师平均模型作为监管者。具体地说,我们建议采用新的分类制对比蒸馏(KD)模块,从教师和学生模型的同一班级中拉近正面的图像配对,同时将负面图像配对从不同班级推开。随着这种规范化,学生模型的特征分布显示较高的阶级内部相似性和跨阶级差异。此外,我们提议采用CREMRevil(CRP)损失来将教师关系提升教师关系,而CRIS(CR)100级的高级和高级水平,可以更牢固地展示CREM(C)和CRC(C)系统)的升级方法。

1
下载
关闭预览

相关内容

零样本文本分类,Zero-Shot Learning for Text Classification
专知会员服务
95+阅读 · 2020年5月31日
Python分布式计算,171页pdf,Distributed Computing with Python
专知会员服务
107+阅读 · 2020年5月3日
【google】监督对比学习,Supervised Contrastive Learning
专知会员服务
31+阅读 · 2020年4月23日
因果图,Causal Graphs,52页ppt
专知会员服务
246+阅读 · 2020年4月19日
【干货书】真实机器学习,264页pdf,Real-World Machine Learning
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
【ACL2020放榜!】事件抽取、关系抽取、NER、Few-Shot 相关论文整理
深度学习自然语言处理
18+阅读 · 2020年5月22日
【论文笔记】通俗理解少样本文本分类 (Few-Shot Text Classification) (1)
深度学习自然语言处理
7+阅读 · 2020年4月8日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3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
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
已删除
Arxiv
32+阅读 · 2020年3月23日
Knowledge Distillation from Internal Representations
Arxiv
4+阅读 · 2019年10月8日
VIP会员
相关资讯
【ACL2020放榜!】事件抽取、关系抽取、NER、Few-Shot 相关论文整理
深度学习自然语言处理
18+阅读 · 2020年5月22日
【论文笔记】通俗理解少样本文本分类 (Few-Shot Text Classification) (1)
深度学习自然语言处理
7+阅读 · 2020年4月8日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3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
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员