Learning generalized representations from limited training samples is crucial for applying deep neural networks in low-resource scenarios. Recently, methods based on Contrastive Language-Image Pre-training (CLIP) have exhibited promising performance in few-shot adaptation tasks. To avoid catastrophic forgetting and overfitting caused by few-shot fine-tuning, existing works usually freeze the parameters of CLIP pre-trained on large-scale datasets, overlooking the possibility that some parameters might not be suitable for downstream tasks. To this end, we revisit CLIP's visual encoder with a specific focus on its distinctive attention pooling layer, which performs a spatial weighted-sum of the dense feature maps. Given that dense feature maps contain meaningful semantic information, and different semantics hold varying importance for diverse downstream tasks (such as prioritizing semantics like ears and eyes in pet classification tasks rather than side mirrors), using the same weighted-sum operation for dense features across different few-shot tasks might not be appropriate. Hence, we propose fine-tuning the parameters of the attention pooling layer during the training process to encourage the model to focus on task-specific semantics. In the inference process, we perform residual blending between the features pooled by the fine-tuned and the original attention pooling layers to incorporate both the few-shot knowledge and the pre-trained CLIP's prior knowledge. We term this method as Semantic-Aware FinE-tuning (SAFE). SAFE is effective in enhancing the conventional few-shot CLIP and is compatible with the existing adapter approach (termed SAFE-A).


翻译:从有限的训练样本中学习通用表征对于在低资源场景下应用深度神经网络至关重要。近年来,基于对比语言-图像预训练(CLIP)的方法在小样本适应任务中展现出显著性能。为避免小样本微调引发的灾难性遗忘和过拟合,现有工作通常冻结在大规模数据集上预训练的CLIP参数,却忽视了部分参数可能不适用于下游任务的可能性。为此,我们重新审视CLIP视觉编码器,特别关注其独特的注意力池化层——该层对密集特征图执行空间加权求和。由于密集特征图包含丰富的语义信息,且不同语义对不同下游任务具有差异化重要性(例如宠物分类任务需优先关注耳朵、眼睛等语义而非后视镜),因此对小样本任务中的密集特征采用相同的加权求和操作可能并不恰当。据此,我们提出在训练过程中微调注意力池化层的参数,引导模型聚焦于任务特定语义。在推理阶段,我们对经微调与原始注意力池化层池化后的特征进行残差混合,以融合小样本知识与预训练CLIP的先验知识。我们将该方法命名为语义感知微调(SAFE)。SAFE能有效增强传统小样本CLIP,并与现有适配器方法兼容(称为SAFE-A)。

0
下载
关闭预览

相关内容

小样本学习(Few-Shot Learning,以下简称 FSL )用于解决当可用的数据量比较少时,如何提升神经网络的性能。在 FSL 中,经常用到的一类方法被称为 Meta-learning。和普通的神经网络的训练方法一样,Meta-learning 也包含训练过程和测试过程,但是它的训练过程被称作 Meta-training 和 Meta-testing。
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+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
41+阅读 · 2019年10月9日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
47+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
Phase-aware Speech Enhancement with Deep Complex U-Net
VIP会员
最新内容
学习数据的几何:形状空间分析数学综述
专知会员服务
6+阅读 · 6月17日
定向能反无人机系统最新发展动态
专知会员服务
7+阅读 · 6月17日
从燃煤战舰到算法战争:水面指挥的永恒要求
专知会员服务
4+阅读 · 6月17日
相关资讯
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
相关基金
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
47+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员