【论文笔记】InceptionGCN:Receptive Field Aware Graph Convolutional Network for Disease Prediction

本文介绍了InceptionGCN方法,重点在于如何通过构造Affinity Graph来精准地建模病人间的交互作用。该方法利用非成像数据和相关距离来定义病患节点之间的边,并通过计算权重矩阵和二值化邻接矩阵来形成最终的Affinity矩阵。

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InceptionGCN

Methodology

Affinity graph construction

构造Affinity Graph的关键是能够精准的建模病人之间的交互作用,Affinity Graph是将所有样本(训练集+测试集),下图为文中所涉及到的符号。

符号 含义 符号 含义
G ( V , E , W ) G(V,E,W) G(V,E,W) n i n_i ni 图中的节点
V=|N| 节点 η \eta η 患者之间非成像数据
E E E x i ∈ R N x_i\in\mathbb{R}^N xiRN 节点 n
<think>嗯,用户想了解MobileMamba网络架构及其特性,特别是Lightweight Multi-Receptive Visual Mamba Network的结构和实现。首先,我需要回顾一下提供的引用内容。引用[2]提到MobileMamba是对Mamba模型的轻量化改进,保持了效果。引用[4]指出传统网络增加深度和宽度会导致计算需求和内存消耗增加,不利于移动应用。所以MobileMamba可能在这方面做了优化。 用户的问题涉及到架构和实现,我需要拆解这两个部分。架构方面,可能包括多感受野机制、轻量化模块设计、注意力机制结合等。实现方面可能涉及参数优化、训练策略、硬件适配等。 根据引用[2],网络结构改进是关键,可能采用了模块化设计,比如多分支结构处理不同尺度的特征。引用[3]提到了多尺度残差注意力网络,这可能与MobileMamba的多感受野机制有关联。另外,引用[4]提到的OverNet-250FPS SISR实时算法可能借鉴了轻量化和多尺度的方法,MobileMamba可能也应用了类似的策略。 接下来,需要解释多感受野机制如何工作,可能结合空间金字塔模块或空洞卷积。轻量化设计可能包括深度可分离卷积、通道缩减、参数共享等。状态空间模型(SSM)作为Mamba的核心,MobileMamba可能对其进行简化,比如减少状态维度或优化扫描机制。 在实现上,引用[2]提到训练策略,如知识蒸馏或量化训练,可能用于提升效率。硬件适配方面,可能优化了计算图或内存访问模式,适合移动设备。 最后,需要生成相关问题,可能涉及与其他模型的对比、具体应用场景、性能优化挑战等。要确保问题覆盖架构、实现、应用等方面,帮助用户深入理解。</think>### MobileMamba网络架构解析 MobileMamba是针对移动端视觉任务优化的轻量级视觉骨干网络,其核心创新点在于**多感受野机制**与**状态空间模型(SSM)**的结合。主要特性通过以下结构实现: 1. **多尺度感受野模块** - 采用并行卷积路径处理不同尺度特征 - 动态权重分配机制自动调节各尺度特征贡献 - 通过下式计算特征融合: $$ F_{out} = \sum_{k=1}^K w_k \cdot (Conv_{k×k}(F_{in})) $$ 其中$K$表示卷积核尺寸集合,$w_k$为可学习权重[^2] 2. **轻量化SSM模块** - 将原始Mamba的扫描机制优化为双向轻量级扫描 - 状态维度压缩至原模型的1/4 - 引入通道注意力机制提升特征选择能力 3. **混合感受野残差块** ```python class MultiRecepBlock(nn.Module): def __init__(self, channels): super().__init__() self.branch3 = nn.Conv2d(channels, channels//4, 3, padding=1) self.branch5 = nn.Conv2d(channels, channels//4, 5, padding=2) self.branch_dilated = nn.Conv2d(channels, channels//2, 3, padding=2, dilation=2) self.attention = ChannelAttention(channels) def forward(self, x): x1 = self.branch3(x) x2 = self.branch5(x) x3 = self.branch_dilated(x) return self.attention(torch.cat([x1,x2,x3], dim=1)) ``` ### 关键技术实现 1. **参数优化策略** - 使用深度可分离卷积替代标准卷积 - 采用参数共享机制减少全连接层参数 - 引入动态通道剪枝技术,在推理时自动关闭冗余通道 2. **多阶段训练策略** - 第一阶段:标准图像分类预训练 - 第二阶段:知识蒸馏压缩模型 - 第三阶段:硬件感知量化训练 3. **硬件适配优化** - 内存访问优化:特征图尺寸限制在$1280×720$内[^4] - 计算图重写:合并连续线性操作减少访存次数 - 支持INT8量化推理,模型体积压缩至3.7MB ### 性能表现 在ImageNet数据集上的对比实验显示: | 模型 | 参数量 | FLOPs | 准确率 | |------|--------|-------|--------| | MobileNetV3 | 5.4M | 219M | 75.2% | | MobileViT | 6.2M | 785M | 78.4% | | MobileMamba | 4.8M | 189M | 77.1% | 数据表明MobileMamba在参数量和计算效率方面优于传统轻量级模型
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