视觉人工智能指南

视觉变形金刚

原始的 Vision Transformer 通过由 Transformer 编码器处理的块嵌入来表示图像。

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  1. 概述
  2. 深入探讨
  3. 现实世界的实施
  4. 视觉变形金刚的未来
  5. 付诸实践
  6. 不断探索
  7. 常见问题

概述

它的分类实验证明了在所研究的训练条件下卷积主干的有用替代方案,而不是每个视觉任务的普遍优势。

深入探讨

A plain Vision Transformer starts by dividing an image into non-overlapping patches. Each patch is flattened and linearly projected into an embedding, producing a sequence for a transformer encoder. The original paper’s title refers to 16-by-16 patches, but the method and reported variants should not be treated as having one mandatory patch size. Dense self-attention allows each allowed patch token to interact with other tokens, supporting relationships beyond a local convolutional window. Position embeddings add information about sequence positions. In the original implementation, a learned classification token is prepended, and its final encoder representation supplies the classification head. That is a design choice rather than a requirement that all vision transformers use the same pooling. Training assumptions also matter. The original work compared plain ViT with convolutional networks under particular data and regularization setups. It identified fewer convolution-style locality and translation-equivariance biases and found improved results with large-scale pretraining and transfer. It did not establish that every small-data vision task requires enormous datasets or that a transformer always beats a CNN. Patch geometry affects sequence length: a 224-by-224 image partitioned into 16-by-16 non-overlapping patches has fourteen patches along each axis, giving 196 patch tokens. A separate class token is not included in that patch-only count. Increasing the number of tokens increases the pairwise work of ordinary dense attention, although the complete layer has other computational terms. The paper and repository provide an architecture and research results, not evidence about every current product that may use a transformer.

现实世界的实施

研究原始 ViT 架构中的补丁嵌入和类标记。

比较图像分类实验中的训练数据和正则化选择。

计算指定图像和补丁大小的非重叠补丁数。

检查注意力图,同时区分架构和实际任务性能。

视觉变形金刚的未来

视觉实验可以在定义的数据和资源限制下比较补丁大小、注意力模式、表示和训练目标。混合架构可以结合卷积和注意力组件,而普通 ViT 仍然是有用的参考设计。对于预期的应用程序,测量性能、内存和延迟,而不是从变压器标签推断它们。报告应确定设置是否使用类令牌或其他池方法以及如何处理输入分辨率。这些细节使得架构比较的信息更加丰富,而无需声明普遍生产采用。

付诸实践

为什么这很重要

  • 速度与规模. 视觉人工智能可以大规模自动化检查、检测和标记任务。
  • 构建选择. 创意团队可以通过更少的手动修改更快地构建概念原型。
  • 团队与工作流程. 操作可以使用以前难以处理的图像和视频信号。

留意

  • 如果出处不明,肖像权和同意可能会成为法律风险。
  • 模型性能可能因光照、人口统计和环境的不同而有所不同。
  • 除非监控置信阈值,否则误报可能会被忽视。

后续步骤

  1. 定义精确度、召回率和错误成本的接受标准。
  2. 使用符合实际生产条件的数据进行测试。
  3. 为低置信度或高影响力的预测添加人工审核。
  4. 跟踪模型漂移并在相机或数据集更改后重新验证。

不断探索

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常见问题

什么是视觉变形金刚?

原始的 Vision Transformer 通过由 Transformer 编码器处理的块嵌入来表示图像。它的分类实验证明了在所研究的训练条件下卷积主干的有用替代方案,而不是每个视觉任务的普遍优势。

原始的普通 ViT 如何将图像转换为其编码器的输入标记?

补丁表示定义提供给原始变压器编码器的序列。

哪种机制支持原始密集 ViT 编码器中允许的补丁令牌之间的直接交互?

密集注意力将跨允许令牌的信息结合起来;任务表现仍然取决于训练后的模型。

最初的 ViT 研究讨论了相对于卷积网络的哪些架构差异?

该研究讨论了归纳偏差和数据相关的结果,这并不是每个后来的视觉转换器的通用规则。

Vision Transformer 中位置编码的目的是什么?

自注意力与顺序无关,因此位置编码可以恢复每个补丁的空间位置。

原始 ViT 分类实验在规定的预训练和转移条件下支持什么结论?

研究结果与评估的数据、模型和程序相关。