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REOrdering Patches Improves Vision Models

Created by
  • Haebom

저자

Declan Kutscher, David M. Chan, Yutong Bai, Trevor Darrell, Ritwik Gupta

개요

본 논문은 트랜스포머와 같은 시퀀스 모델이 이미지를 1차원 시퀀스로 변환하는 과정에서, 기존의 row-major 방식이 모델 성능에 영향을 미치는 문제점을 제기합니다. 특히, 장긴 시퀀스 트랜스포머에서 사용되는 근사 알고리즘은 패치 순서에 민감하게 반응하며, column-major 또는 Hilbert curve와 같은 간단한 대안만으로도 정확도에 큰 변화가 생김을 보여줍니다. 이에 따라, 본 논문에서는 작업에 최적화된 패치 순서를 찾는 REOrder라는 2단계 프레임워크를 제안합니다. 첫 번째 단계에서는 다양한 패치 시퀀스의 압축성을 평가하여 정보 이론적 사전 확률을 도출하고, 두 번째 단계에서는 REINFORCE를 사용하여 Plackett-Luce 정책을 최적화하여 순열에 대한 정책을 학습합니다. ImageNet-1K와 Functional Map of the World 데이터셋에서 row-major 방식보다 최대 3.01%와 13.35%의 상위 1% 정확도 향상을 달성했습니다.

시사점, 한계점

시사점:
이미지 패치 순서가 장긴 시퀀스 트랜스포머의 성능에 큰 영향을 미침을 실험적으로 증명.
정보 이론적 사전 확률과 강화 학습 기반의 효율적인 패치 순서 최적화 프레임워크인 REOrder 제안.
ImageNet-1K 및 Functional Map of the World 데이터셋에서 유의미한 성능 향상 달성.
한계점:
REOrder는 순열 공간에서의 학습이므로, 계산 비용이 높을 수 있음.
제안된 방법의 일반화 성능에 대한 추가적인 연구가 필요함.
특정 데이터셋 및 모델 아키텍처에 대한 최적화 결과이므로, 다른 설정에서의 성능은 추가 검증 필요.
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