1.1 Transformer在视觉中的异化与特化

为了使Transformer适应高分辨率视觉任务,必须对注意力机制进行异化改造。本节将深入探讨视觉注意力的计算复杂度优化理论,从核方法近似的线性化推导,到稀疏采样的可变形几何原理,最后建立混合架构下的缩放定律模型。
1.1.0 视觉注意力的计算复杂度优化与混合架构的必要性
在视觉Transformer架构的演进中,计算复杂度的优化已成为提升模型效率的核心焦点。这一优化主要通过简化注意力机制的计算负担来实现,从而使模型在处理高分辨率图像时更具可扩展性。其中,线性注意力机制通过核方法近似,将原本二次方复杂度的注意力计算转化为线性复杂度。这种方法本质上利用核函数来近似注意力矩阵的计算,避免了直接矩阵乘法的开销,使得模型在大型数据集上训练和推理时显著加速,同时保持了全局上下文捕捉的能力。
与此同时,稀疏注意力机制进一步针对视觉任务的特异性进行精炼,例如通过可变形注意力来实现。这种方法允许注意力仅聚焦于图像中关键的局部区域,而不是均匀分布于整个特征图,从而减少不必要的计算。它在数学上强调动态偏移的采样策略,让模型更智能地选择相关像素或特征点,尤其适用于物体检测或分割等需要精细局部关注的场景。
Vision Transformer的变体将继续融合E
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