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安徽大学范存航、吕钊团队提出使用动态图自蒸馏方法实现基于EEG的高性能听觉注意检测

鸡尾酒会场景示意图(图片来自知乎) 图2 听觉注意检测任务的双说话人范式 近年来,由于神经科学研究表明大脑通过非线性映射处理听觉刺激,传统的线性方法难以处理大脑中的非线性映射,并且随着时间窗口的缩短,...因此,研究逐渐转向基于EEG的非线性方法,其中卷积神经网络(Convolutional neural networks, CNN)是最常用的非线性方法。...CNN不适合处理脑电信号的主要原因是,CNN的设计是为了处理欧几里德数据,在卷积核滑动过程中依赖像素之间的空间关系。...在KUL数据集上,不同模型在不同时间窗口下的检测精度。 为了评估动态图自蒸馏模型在高检测性能方面的有效性,研究团队进行了广泛的实验比较。...此外,研究团队还在动态图卷积网络的基础上,对损失函数进行了消融研究,即在交叉熵损失作为主损失的条件下,进行了有关自蒸馏所含有的特征蒸馏损失和层次蒸馏损失的消融研究。

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CVPR2020 | 京东AI研究院提出统一样本加权网络,提升通用目标检测性能

通常,精度最高的目标检测器基于两阶段框架,例如Faster R-CNN ,该框架在region proposal阶段会迅速缩小区域范围(大部分来自背景)。...图2:Faster R-CNN训练样本。白色虚线框表示ground truth。A,B,C是三个正样本并且具有不同的预测分数和IoU。 NMS通过删除分数相对较低的框来过滤混乱的边界框。...更具体地说,它采用以下四个特征:分别为分类损、回归损失IoU损失和得分概率。对于负样本,IoU和得分概率设置为0。接下来,引入四个函数F,G,H、K将输入转换为密集特征,以实现更全面的表示。...Faster R-CNN由区域提议网络(RPN)和Fast R-CNN网络组成。保留RPN不变,并将样本加权网络插入Fast R-CNN分支。...对于每个样本,首先计算SWN的输入:分类损失、回归损失、IoU损失和得分概率。然后将预测的权重通过梯度反向传播加入到基本检测网络和样本加权网络之中。

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    Tensorflow入门教程(四十五)——SAUNet

    卷积神经网络(CNN)已显示可学习从多维医学图像中获得抽象表达,学习人类难以定义的功能。这是为什么CNN在对象识别和分割方面表现出色的原因之一。许多神经网络都有一个缺点,包括U-Net缺乏可解释性。...虽然CNN在CMR图像心室分割中显示出很好的结果,但缺乏透明度,在分割过程中会限制这种技术进入临床环境的可解释性。...通过提供更高的分割精度并验证算法不会保留偏差,可以创建工具来帮助解决众多临床医生面对医学图像分析的挑战。 目前为止,过去尝试在医学影像分割中的引入形状信息是使用新的损失函数。...采用深监督方法来对金标准形状边界和预测形状边界进行损计算,损失函数采用二值交叉熵。该模型的目标是正确地学习类别的形状。...双任务损失由分割损失和形状边界损失构成——分割交叉熵损失,分割dice损失和二值交叉熵形状边界损失加权系数和。 3、实验设置与结果对比 3.1、训练数据采用的是SUN09和AC17分割数据集。

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    Gradient Harmonized Single-stage Detector

    从图中可以看出,焦损曲线与GHM-C曲线有相似的趋势,这说明超参数最优的焦损曲线与梯度均匀协调的焦损曲线相似。此外,GHM-C还有一个被焦散忽略的优点:降低了异常值梯度贡献的权重。?...我们定义 的梯度准则从ASL1损失和聚合模型的梯度分布,如图4所示。我们可以看到有大量的异常值。注意,回归仅对正样本进行,因此分类与回归的分布趋势不同是合理的。...图5为SL1损耗、ASL1损耗和GHM-R损耗的重新表述梯度贡献。x轴采用|d|,便于比较。?我们强调,在盒回归中,并非所有的“简单例子”都不重要。...因此,这类例子的改进对精度几乎没有任何影响。但是在盒回归中,一个简单的例子仍然与地面真值位置有偏差。任何例子的更好预测都将直接提高最终候选目标的质量。此外,高级数据集更关心定位精度。...实验表明,单阶段与GHM协同工作,其性能可以很容易地超越具有相同网络骨干网的FPN、Mask R-CNN等现代最先进的两级检测器。

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    α-IoU | 再助YOLOv5登上巅峰,造就IoU Loss大一统

    实验结果表明,相对于 , α (α>1)增加了high IoU目标的损失和梯度,进而提高了bbox回归精度。 当 时,它降低了High IoU目标的权重,实验可以看出这会影响BBox的回归精度。...在本文中,作者应用一个power变换来推广上述普通IoU损失和基于正则IoU的损失的IoU和正则化项。新的损失家族通过自适应地重新加权高和低IoU目标的损失和梯度,提高了bbox回归精度。...图1显示了IoU和 α (左)之间的关系及其梯度。其中一个关键的观测结果是,IoU损失(即α=1)与IoU呈线性相关,梯度为常数,而 α 根据目标的IoU值自适应加权。...以上损失和梯度重权方案也可以从图1中推导出来,详细的证明在附录a中。...将在图3中经验地显示,对高IoU目标的损失和梯度进行上权可以在后期提高训练。作为比较,还将证明α-IoU损失为0 <α<1倾向于降低最终性能。

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    目标检测新视野 | YOLO、SSD与Faster R-CNN三大目标检测模型深度对比分析

    YOLO的一个重要特点是它不需要区域提议(Region Proposals),而是直接在全图范围内进行预测。...损失函数包括分类损失和边界框回归损失:其中,是分类损失,是边界框回归损失。...差异分析整体来看,YOLO11在速度、实时性和小目标检测方面表现突出,适合低复杂度的实时场景;SSD在多目标检测任务中具有优势,而Faster R-CNN则以高精度和复杂模型适用于高要求的检测任务。...损失函数优化利用交叉熵损失和回归损失联合优化模型性能。支持多类别检测能够同时识别图像中的多种目标类别。...YOLO11追求速度与效率,是实时应用的首选;SSD在速度与精度之间取得平衡,适合多目标检测场景;Faster R-CNN凭借其卓越的精度,在对检测质量要求极高的任务中占据一席之地。

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    京都大学利用 CNN 预测粮食产量,丰收不问天,问 AI 就够了

    随后,研究人员通过组合不同的 Batch Size 和 Learning Rate,计算模型训练完成时的验证损失和相对均方根误差 (rRMSE),得到了模型的最佳 Batch Size (32) 和...激活函数主要为整流线性单元 (ReLU),在某些部分使用指数线性单元 (ELU)。最后 MS 和 BS 汇合,通过 ReLU 层输出预估的粮食产量。...图 3:CNN 模型示意图 CNN 模型对图像有着较强的分辨能力。...图 4:CNN 模型预测结果与 GSD 的关系 A:CNN 模型的 R2 与验证集、测试集照片 GSD 的关系; B:CNN 模型预测产量与实际产量的散点图; C & D:GSD 为 0.2 cm/pixel...结果显示,CNN 模型的预测精度随拍照角度的增大而提高。当拍摄误差为 20° 时,CNN 模型的预测结果为 -3.7-2.4 t/ha。

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    CNN vs.RNN vs.ANN——浅析深度学习中的三种神经网络

    例如,在逻辑回归的情况下,学习函数是Sigmoid函数,它试图将两个类分开: image.png 可以看到,逻辑回归算法学习线性决策边界。它不能学习下图这样的非线性数据的决策边界。...网络只学习线性函数,不能学习复杂的关系。这就是为什么: 激活函数是人工神经网络的动力!...image.png在所有这些神经网络中,一个常见的问题是梯度消失和爆炸。这个问题与反向传播算法有关。...循环神经网络面临的挑战 深度RNNs(具有大量时间步长的RNNs)也存在梯度消失和爆炸的问题,这是所有不同类型神经网络中的常见问题。...将单个过滤器应用于输入的不同部分以生成特征图: image.png 请注意,2*2特征图是通过在图像的不同部分滑动相同的3*3过滤器生成的。 比较不同的神经网络类型(MLP(ANN) vs.

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    【干货】使用Pytorch实现卷积神经网络

    本文详细介绍了卷积神经网络(CNN)的基本结构,对卷积神经网络中的重要部分进行详细讲解,如卷积、非线性函数ReLU、Max-Pooling、全连接等。...卷积的输出称为“卷积特征”或“特征图”。得到的特征可以看作是输入图像的优化表示。实践表明,卷积与后面的两个步骤(ReLU,池化)相结合可以大大提高图像分类的准确性。...ReLU 由于神经网络的前向传播本质上是一个线性函数(只是通过权重乘以输入并添加一个偏置项),CNN通常添加非线性函数来帮助神经网络理解底层数据。 在CNN中,最受欢迎的非线性函数式ReLU。...ReLU表示整流线性单位,它只是将所有负值变成0.即output = Max(0,input)。 还有其他函数可以用来添加非线性,如tanh或softmax。但在CNN中,ReLU是最常用的。...当定义CNN损失和优化函数时,我们使用了torch.nn.CrossEntropyLoss()函数。

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    A Unified Multi-scale Deep Convolutional Neural Network

    但是为了实现相当的加速效果,需要牺牲相当的精度。由于CNN特征的复杂性,在基于CNN的检测器上实现多尺度策略与上述方法略有不同。...灵感来自于先前关于图2 (c)的方法优于图2 (b)证据,我们提出一种新的多尺度策略,图2所示(g),这可以被视为深CNN图2 (c)的扩展,但只使用单个输入的规模。...将(1)的多任务丢失扩展到: 其中 和 为检测子网络的损失和训练样本。...4.1、CNN特征图逼近输入大小对基于CNN的目标检测精度起着至关重要的作用。...CNN特征逼近:我们尝试了三种方法来学习特征映射逼近的反卷积层:1)bilinearly插值权值;2)采用双线性插值初始化权值,通过反向传播学习;3)权值初始化为高斯噪声,通过反向传播学习。

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    卷积神经网络

    目标 本教程的目标是构建用于识别图像的相对较小的卷积神经网络(CNN)。在此过程中,本教程: 重点介绍网络架构,培训和评估的规范组织。 提供一个用于构建更大和更复杂的模型的模板。...我们希望本教程为TensorFlow上的视觉任务构建更大的CNN提供了启动点。 模型架构 CIFAR-10教程中的模型是由交替卷积和非线性组成的多层架构。...完整的训练图包含大约765个操作。...local3 完全连接层与整流线性激活。 local4 完全连接层与整流线性激活。 softmax_linear 线性变换产生逻辑。 这是从TensorBoard生成的描述推理操作的图: ?...脚本只会定期返回精度@ 1 - 在这种情况下,它返回了86%的精度。cifar10_eval.py还可以在TensorBoard中显示可以显示的摘要。这些摘要在评估过程中提供了对模型的更多洞察。

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    一文总结目标检测

    通过小卷积核的替换,一方面可以减少参数量,另一方面,层数变多,提高了了网络的非线性能力。...图2-3 ResNet残差模块[33] ResNet[33]针对梯度消失和网络退化问题提出残差学习的思想,在每个残差模块中使用跨层连接解决了深度模型优化难的问题,最终使得网络可以进一步加深直到上千层。...为了平衡特征不变性(包括平移、尺度、光照等)和非线性(区分不同目标类别),将方向梯度描述符设计为在密集的均匀间隔单元网格上计算,并使用重叠局部对比度归一化来提高精度。...通过空间金字塔池化层,SPPNet将不同大小的图像区域映射为长度固定的特征向量,一次处理所有区域的候选提议,使其速度变得更快,避免了信息丢失和目标失真,提高了检测精度。...图3-13 Mask R-CNN[15] Mask R-CNN[15]引入了双线性插值解决之前R-CNN系列中因为取整而产生的不对齐的问题。

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    深度学习基础--神经网络概述

    适用场景:适用于需要高精度和快速收敛的应用场景,如某些类型的机器学习任务。...例如,对于需要高精度和快速收敛的任务,可以选择莱文贝格-马夸特算法; 人工神经网络(ANN)、卷积神经网络(CNN)和循环神经网络(RNN)在实际应用中的优缺点分别是什么?...以下是它们的详细分析: 人工神经网络(ANN) 优点: 处理复杂信息:ANN能够处理复杂的、非线性的、不完整的信息,并从中提取出有用的特征。...缺点: 梯度消失和爆炸问题:由于RNN的结构特点,容易出现梯度消失或梯度爆炸的问题,导致模型难以训练。 参数共享限制:虽然参数共享可以提高计算效率,但在某些情况下可能不足以应对复杂的任务需求。...ANN擅长处理复杂信息并具有良好的健壮性;CNN在特征提取方面表现出色,但在生物学基础上存在不足;RNN则在处理序列数据和捕捉时间依赖关系方面具有独特优势,但面临梯度消失和爆炸的挑战。

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    自动路损检测器

    本文将要介绍如何解决自动路损检测任务,重点介绍遇到的一些问题。 2 目前的技术水平 ?...•基于视觉的分析:从传统技术(如边缘检测和光谱分割)到通过卷积神经网络(CNN)进行的表征学习和分割。...我们使用的分类器是基于ResNet18架构的CNN。 ? 图7:左:原始图像。中/右:传递到我们分类器模型的相应掩码输入。 3.评估:在占总图像15%的测试集上评估每个模型。...单类语义分割模型,(示例输出如图7),与传统的计算机视觉方法相比,该模型学会了分割画线(图8)。然而像素级精度和召回率曲线(图9)表明,该模型倾向于高估涂料损坏的存在。 ? 图8:左:原始图像。...图9:单通道分割模型的像素级精度和召回率与概率阈值的关系。随着阈值的提高,该模型预测的损坏将减少。

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    【论文分享】中科院自动化所多媒体计算与图形学团队NIPS 2017论文提出平均Top-K损失函数,专注于解决复杂样本

    我们需学习f以尽可能准确的根据x预测y,给定一组训练数据 记f在样本(x, y)上损失为 (如二分类中0-1损失 )令 其中 ,我们的学习目标可以定义为 我们称L为聚聚聚合合合损损损失失失(aggregate...第2列和第4列的图显示了每种情况下当k变化时,ATk损失对应错分比例。 图1结合仿真数据显示了最小化平均损失和最小化最大损失分别得到的分类结果。...2.3 实验分析 我们在分类问题和回归问题中对ATk损失进行实验分析,在实验中我们采用线性预测函数,即 其中(w, b)为模型参数,模型正则项采用 。...Figure 3: 分类错误率w.r.t. k 图3给出了在二分类实验中,在四个数据集上分类错误率随k的变化的变化曲线,其中单个样本的损失分别为logistic损失和hinge损失。...▌3.总结 在该工作中,我们分析了平均损失和最大损失等聚合损失的优缺点,并提出了平均Top-K损失( 损失)作为一种新的聚合损失,其包含了平均损失和最大损失并能够更好的拟合不同的数据分布,特别是在多分布数据和不平衡数据中

    2.2K50

    【周志华深度森林第二弹】首个基于森林的自编码器,性能优于DNN

    实验结果表明,eForest在速度和精度等方面均优于基于DNN的自编码器。 自编码是一项重要的任务,通常由卷积神经网络(CNN)等深度神经网络(DNN)实现。...实验结果表明,与DNN自编码器相比,eForest能够以较快的训练速度获得更低的重建误差,同时模型本身具有可重用性和容损性。...的自编码器 高效:在单个KNL(多核CPU)上的训练eForest的速度,比在Titan-X GPU上训练CNN自编码器速度更快 容损:训练好的模型在部分受损的情况下仍然运行良好 可复用:在一个数据集上训练好的模型能够直接应用于同领域另外一个数据集...实验证明,eForest在精度和速度方面表现良好,而且具有容损和模型可复用的能力。尤其是在文本数据上,仅使用10%的输入比特,模型仍然能够以很高的精度重建原始数据。...文本重建 由于基于CNN和MLP的自编码器无法用于文本类型数据,这里只比较了eForest的性能。也展示了eForest可以用于文本数据。 ? 计算效率 ? 容损性 ? 模型可复用 ? ?

    1.5K90

    集检测与分类于一身的LVLane来啦 | 正面硬刚ADAS车道线落地的困难点

    通过对选定的模型进行微调,作者的目标是提高定位精度。 此外,作者提出了一种基于CNN的分类分支,该分支与检测器无缝集成,有助于识别不同的车道类型。...首先,CNN特征提取器充当编码器,然后RESA模块捕获行和列之间像素的空间关系。它以不同的Stride在垂直和水平方向上移动特征图。因此,它可以在被遮挡的场景中检测车道。...级联CNN提出了一种用于车道线检测的实例分割模型和另一种用于道路分类的CNN。检测器的输出被转换为大小为256x256的特征描述符,然后被发送到分类器。...Dense层对输入特征进行线性变换,然后是BN层,对输出进行归一化并提高网络的稳定性。ReLU引入了非线性,允许网络学习数据中的复杂关系。...训练损失包括检测损失和分类损失: 作者发现 γ = 0.6 可用于优化检测和分类性能。

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    Datawhale 零基础入门CV赛事-Task3 字符识别模型

    CNN在很多领域都表现优异,精度和速度比传统计算学习算法高很多。特别是在计算机视觉领域,CNN是解决图像分类、图像检索、物体检测和语义分割的主流模型。...CNN通过卷积(convolution)、池化(pooling)、非线性激活函数(non-linear activation function)和全连接层(fully connected layer)构成...3.3 CNN发展 随着网络结构的发展,研究人员最初发现网络模型结构越深、网络参数越多模型的精度更优。比较典型的是AlexNet、VGG、InceptionV3和ResNet的发展脉络。...argmax(1) == data[1][:, 0]).sum().item()*1.0 / c0.shape[0]) print(epoch) 在训练完成后我们可以将训练过程中的损失和准确率进行绘制...(image-60f468-1590505808239)] 当然为了追求精度,也可以使用在ImageNet数据集上的预训练模型,具体方法如下: class SVHN_Model2(nn.Module):

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    ECCV 2018 | 港科腾讯等提出Bi-Real net:超XNOR-net 10%的ImageNet分类精度

    虽然 1-bit CNN 压缩程度高,但是其当前在大数据集上的分类精度与对应的实值 CNN 相比有较大的精度下降。...地址:https://arxiv.org/pdf/1808.00278.pdf 深度卷积神经网络(CNN)由于精度高在视觉任务中已经有非常广泛的应用,但是 CNN 的模型过大限制了它在很多移动端的部署...然而现有的二值化压缩方法在 imagenet 这样的大数据集上会有较大的精度下降。我们认为,这种精度的下降主要是有两方面造成的。1. 1-bit CNN 的表达能力本身很有限,不如实数值的网络。...2. 1-bit CNN 在训练过程中有导数不匹配的问题导致难以收敛到很好的精度。 针对这两个问题,我们分别提出了解决方案。 1....通过打印网络内部的由激活值组成的特征图也可以发现这一个问题 左图是传统神经网络,连续灰度的特征图每次经过 1-bit 卷积的时候,都会被二值化。

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    判别特征学习方法用于人脸识别

    n 主要内容 卷积神经网络(CNN)已广泛地用于计算机视觉领域,显著地提高了先进的方法。在大多数的CNNs中,softmax损失函数被作为监督信号去训练深度模型。...以这种方式,标签预测(最后全连接层)像一个线性分类器,并且深度学习的特征很容易被分离。 但是对于人脸识别任务,深度学习特征不仅需要可分离还需要判别性。...因为它是不切实际的预收集所有可能的测试身份去训练,在CNN中的标签预测并不总是适用。深度学习特征被要求具有判别性,并且在没有标签预测情况下足够识别新的没有出现的类别。...ü 一个小型实验 图2 深度特征分布,(a)是训练集,(b)是测试集 从图2中可以观察到:(1)在softmax损失的监督下,深度学习特征可分离;(2)深度特征判别性不够,由于它们仍然表现出显著的类内变化...2) 对比损失与三重损失的比较 最近,对比损失和三重损失也提出了去增强深度学习人脸特征的分类能力。然而,对比损失和三重损失遭受数据扩增,从训练集构成样本对或三重样本。

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