KAN结合Transformer,真有团队搞出了解决扩展缺陷的KAT

简介: 【10月更文挑战第15天】Transformer模型在深度学习中广泛应用,但其扩展性存在局限。为此,研究人员提出了Kolmogorov-Arnold Transformer(KAT)模型,通过引入理性基函数、Group KAN和方差保持初始化等创新设计,显著提升了模型的性能和扩展性。实验结果显示,KAT在图像识别、目标检测和语义分割任务中均表现出色,但在计算成本和训练资源方面仍有改进空间。

在深度学习领域,Transformer模型已经成为了处理各种任务的主流架构,包括自然语言处理和计算机视觉。然而,传统的Transformer模型在扩展性方面存在一些缺陷,限制了它们在大型规模下的性能。

为了解决这个问题,一些研究人员开始探索将Kolmogorov-Arnold Networks(KANs)与Transformer结合的可能性。KANs是一种基于Kolmogorov-Arnold表示定理的网络结构,具有潜在的参数效率和强大的表达能力。然而,将KANs扩展到大型规模一直是一个挑战。

在最近的一篇论文中,研究人员提出了一种名为Kolmogorov-Arnold Transformer(KAT)的新型模型,该模型旨在解决KANs在扩展性方面的缺陷,并提高Transformer的性能。KAT模型通过将KAN层替换Transformer中的MLP层,并引入了一些创新的设计来克服扩展性问题。

KAT模型的设计创新主要体现在以下几个方面:

  1. 理性基函数:KAT模型使用理性函数作为基函数,而不是传统的B-spline函数。这种设计可以提高模型在现代GPU上的计算效率,并增强模型的表达能力。

  2. Group KAN:KAT模型通过在一组边上共享参数来减少计算负载,而不会牺牲性能。这种设计可以显著减少模型的参数数量,并提高计算效率。

  3. 方差保持初始化:KAT模型通过仔细初始化激活权重来保持激活方差的一致性,从而确保模型在训练过程中的稳定性。

为了评估KAT模型的性能,研究人员在各种任务上进行了实验,包括图像识别、目标检测和语义分割。实验结果表明,KAT模型在所有任务上都表现出了显著的性能提升。

在图像识别任务中,KAT模型在ImageNet-1K数据集上取得了82.3%的准确率,超过了相同规模的ViT模型。在目标检测和语义分割任务中,KAT模型也表现出了显著的性能提升。

尽管KAT模型在解决扩展性问题方面取得了显著的进展,但它仍然存在一些局限性。首先,KAT模型的计算成本仍然相对较高,这可能会限制它在资源受限环境中的应用。其次,KAT模型的训练过程可能需要更多的计算资源和时间。

论文地址:https://arxiv.org/pdf/2409.10594

目录
相关文章
|
机器学习/深度学习 算法 数据可视化
Transformer要变Kansformer?用了几十年的MLP迎来挑战者KAN
【5月更文挑战第15天】KANs,一种基于Kolmogorov-Arnold表示定理的新型神经网络,以其独特结构挑战传统的MLP。KANs在边而非节点上使用可学习激活函数,展现出超越MLP的准确性和更快的扩展性。其可解释性优势利于科学应用,但训练速度较慢,未来优化有望改善。KANs在科学任务和潜在的Transformer集成中展示出广阔的应用前景。[链接](https://arxiv.org/pdf/2404.19756)
389 5
|
11月前
|
机器学习/深度学习 数据可视化 测试技术
YOLO11实战:新颖的多尺度卷积注意力(MSCA)加在网络不同位置的涨点情况 | 创新点如何在自己数据集上高效涨点,解决不涨点掉点等问题
本文探讨了创新点在自定义数据集上表现不稳定的问题,分析了不同数据集和网络位置对创新效果的影响。通过在YOLO11的不同位置引入MSCAAttention模块,展示了三种不同的改进方案及其效果。实验结果显示,改进方案在mAP50指标上分别提升了至0.788、0.792和0.775。建议多尝试不同配置,找到最适合特定数据集的解决方案。
2561 0
|
9月前
|
人工智能 监控 自动驾驶
Apollo:Meta 联合斯坦福大学推出专注于视频理解的多模态模型,能够理解长达数小时的视频
Apollo是由Meta和斯坦福大学合作推出的大型多模态模型,专注于视频理解。该模型通过“Scaling Consistency”现象,在较小模型上的设计决策能够有效扩展至大型模型,显著提升了视频理解能力。
207 24
Apollo:Meta 联合斯坦福大学推出专注于视频理解的多模态模型,能够理解长达数小时的视频
|
11月前
|
开发工具 git
git如何修改提交代码时的名字和邮箱?
git如何修改提交代码时的名字和邮箱?
2933 4
|
10月前
|
数据采集 机器学习/深度学习 数据挖掘
10种数据预处理中的数据泄露模式解析:识别与避免策略
在机器学习中,数据泄露是一个常见问题,指的是测试数据在数据准备阶段无意中混入训练数据,导致模型在测试集上的表现失真。本文详细探讨了数据预处理步骤中的数据泄露问题,包括缺失值填充、分类编码、数据缩放、离散化和重采样,并提供了具体的代码示例,展示了如何避免数据泄露,确保模型的测试结果可靠。
608 2
|
并行计算 数据挖掘 PyTorch
【YOLOv8改进 - 特征融合】DySample :超轻量级且高效的动态上采样器
【YOLOv8改进 - 特征融合】DySample :超轻量级且高效的动态上采样器
【YOLOv8改进 - 特征融合】DySample :超轻量级且高效的动态上采样器
|
运维 监控 安全
什么是基于风险的漏洞管理RBVM及其优势
RBVM(Risk-based Vulnerability Management)是基于风险的漏洞管理,RBVM方法不是简单地修补所有漏洞,而是关注那些实际可利用的、对组织构成风险的漏洞。这种方法通过分析内部资产、攻击者活动以及威胁情报馈送(特别是漏洞情报),来确定哪些漏洞是需要优先处理的。是一种更加智能化和策略性的方法来识别、评估、优先级排序和修复组织中的安全漏洞。
189 3
什么是基于风险的漏洞管理RBVM及其优势
|
机器学习/深度学习 人工智能 数据可视化
号称能打败MLP的KAN到底行不行?数学核心原理全面解析
Kolmogorov-Arnold Networks (KANs) 是一种新型神经网络架构,挑战了多层感知器(mlp)的基础,通过在权重而非节点上使用可学习的激活函数(如b样条),提高了准确性和可解释性。KANs利用Kolmogorov-Arnold表示定理,将复杂函数分解为简单函数的组合,简化了神经网络的近似过程。与mlp相比,KAN在参数量较少的情况下能达到类似或更好的性能,并能直观地可视化,增强了模型的可解释性。尽管仍需更多研究验证其优势,KAN为深度学习领域带来了新的思路。
5157 5
|
机器学习/深度学习 编解码 数据可视化
图神经网络版本的Kolmogorov Arnold(KAN)代码实现和效果对比
目前我们看到有很多使用KAN替代MLP的实验,但是目前来说对于图神经网络来说还没有类似的实验,今天我们就来使用KAN创建一个图神经网络Graph Kolmogorov Arnold(GKAN),来测试下KAN是否可以在图神经网络方面有所作为。
369 1
|
PyTorch 算法框架/工具 索引
Transformers 4.37 中文文档(九十三)(5)
Transformers 4.37 中文文档(九十三)
324 1

热门文章

最新文章