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面向移动视觉的图卷积扩展

Scaling Graph Convolutions for Mobile Vision

The University of Texas at Austin(德克萨斯大学奥斯汀分校)

William Avery, Mustafa Munir, Radu Marculescu

AI总结:

本文提出 Mobile Graph Convolution (MGC) 模块,通过增加图稀疏性和引入条件位置编码解决 MobileViG 的扩展问题,构建的 MobileViGv2 架构在图像分类、检测和分割任务上均优于 MobileViG。

摘要:

为了与现有移动架构竞争,MobileViG 引入了稀疏视觉图注意力(Sparse Vision Graph Attention, SVGA),这是一种基于图神经网络原理的快速 token 混合算子。然而,MobileViG 在模型规模扩展方面表现不佳,与具有相似延迟的模型相比最多落后 1%。本文提出了 Mobile Graph Convolution (MGC),一种新的视觉图神经网络(ViG)模块,解决了这一扩展问题。我们提出的移动视觉架构 MobileViGv2 使用 MGC 来证明我们方法的有效性。MGC 通过增加图稀疏性并在图操作中引入条件位置编码来改进 SVGA。我们最小的模型 MobileViGv2-Ti 在 ImageNet-1K 上实现了 77.7% 的 top-1 准确率,比 MobileViG-Ti 高 2%,在 iPhone 13 Mini NPU 上的推理延迟为 0.9 ms。我们最大的模型 MobileViGv2-B 实现了 83.4% 的 top-1 准确率,比 MobileViG-B 高 0.8%,推理延迟为 2.7 ms。除了图像分类,我们还展示了 MobileViGv2 在其他任务上的良好泛化能力。在 MS COCO 2017 上的目标检测和实例分割中,MobileViGv2-M 比 MobileViG-M 分别高出 1.2 AP^{box} 和 0.7 AP^{mask},MobileViGv2-B 比 MobileViG-B 分别高出 1.0 AP^{box} 和 0.7 AP^{mask}。在 ADE20K 上的语义分割中,MobileViGv2-M 实现了 42.9% 的 mIoU,MobileViGv2-B 实现了 44.3% 的 mIoU。我们的代码可在 https://github.com/SLDGroup/MobileViGv2 找到。

英文摘要:

To compete with existing mobile architectures, MobileViG introduces Sparse Vision Graph Attention (SVGA), a fast token-mixing operator based on the principles of GNNs. However, MobileViG scales poorly with model size, falling at most 1% behind models with similar latency. This paper introduces Mobile Graph Convolution (MGC), a new vision graph neural network (ViG) module that solves this scaling problem. Our proposed mobile vision architecture, MobileViGv2, uses MGC to demonstrate the effectiveness of our approach. MGC improves on SVGA by increasing graph sparsity and introducing conditional positional encodings to the graph operation. Our smallest model, MobileViGv2-Ti, achieves a 77.7% top-1 accuracy on ImageNet-1K, 2% higher than MobileViG-Ti, with 0.9 ms inference latency on the iPhone 13 Mini NPU. Our largest model, MobileViGv2-B, achieves an 83.4% top-1 accuracy, 0.8% higher than MobileViG-B, with 2.7 ms inference latency. Besides image classification, we show that MobileViGv2 generalizes well to other tasks. For object detection and instance segmentation on MS COCO 2017, MobileViGv2-M outperforms MobileViG-M by 1.2 $AP^{box}$ and 0.7 $AP^{mask}$, and MobileViGv2-B outperforms MobileViG-B by 1.0 $AP^{box}$ and 0.7 $AP^{mask}$. For semantic segmentation on ADE20K, MobileViGv2-M achieves 42.9% $mIoU$ and MobileViGv2-B achieves 44.3% $mIoU$. Our code can be found at \url{https://github.com/SLDGroup/MobileViGv2}.

机构、总结、中文摘要均由AI分析而来,可能存在错误,请以论文正文为准。

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