何恺明团队新作FLIP：MAE助力CLIP更快更高精度！

点击下方卡片，关注“CVer”公众号

AI/CV重磅干货，第一时间送达

点击进入—> CV 微信技术交流群

转载自：AIWalker

Scaling Language-Image Pre-training via Masking

论文：https://arxiv.org/abs/2212.00794

本文提出一种用于训练CLIP的简单而有效的方案FLIP(Fast Language-Image Pre-training, FLIP),它在训练过程中对图像块进行大比例的随机Mask移除。Mask机制使得我们可以在有限周期内学习到更多的image-text数据对，同时具有更少的内存占用。所提方案取得了更好的精度与训练时间均衡，相比无Mask基线方案，所提FLIP在精度与训练速度方面具有大幅改善(前期400M对image-text)。

受益于加速训练能力，我们对扩展模型尺寸、数据集大小、训练周期进行了探索，同时取得了喜人的结果。

本文方案

上图为所提FLIP方案示意图，它由两部分构成：

• Image Masking: 该采用ViT对图像进行编码，参考MAE对图像块进行大比例Mask丢弃(如50%、75%)，这种处理方式还可以减少图像编码耗时与内存占用。关于MAE的介绍可参考《何恺明提出简单实用的自监督学习方案MAE，ImageNet-1K 87.8%》。

• Text Masking：与此同时，我们还可以对text执行类似Image的Mask处理(可选想发)。当执行Mask时，我们仅对可见token进行编码处理。这不同于BERT的处理机制：采用Learned Mask Token进行替换。这种稀疏计算同样可以一定程度减少文本编码耗时。不过，由于文本编码器比较小，这里的加速不会导致更好的均衡。

• Objective：Image/Text编码器采用对比损失进行训练优化。在这里，作者并未像MAE那样使用重建损失。丢弃解码器与重建损失取得了进一步的加速。

• Unmasking：尽管编码器是在Masked图像上进行的预训练，但它可以像MAE那样直接作用到无干扰的图像，此可作为对标的基线。为进一步减少因Mask导致的分布差异，作者将Mask比例设为0并进行少量的连续预训练。这种处理机制可以取得有利的精度/耗时均衡。

具体实现

在实现方面，作者参考CLIP与OpenCLIP并进行了以下几点改动：

• 图像编码器采用的是ViT，但在Patch Embedding后并未使用额外的LayerNorm，此外在图像编码尾部添加了GAP。图像输入尺寸为224.

• 本文编码器为Non-AutoRegressive Transformer，作者采用了WordPiece序列化方案。序列长度通过pad或cut固定为32。

• 图像编码器与文本编码器的输出投影到相同的嵌入空间，然后经LTP(Learnable Temperature Parameter)缩放后计算两者的Cosine相似性。

• 采用JAX实现，在TPUv3集成进行训练。

本文实验

消融实验结果对比如下：

ImageNet1K数据集上结果对比如下：

更多分类数据集上的结果对比如下：

更多消融实验与实验结果请查看原文，为避免误导各位大佬，这里直接略过。

点击进入—> CV 微信技术交流群

FLIP 论文PDF下载

后台回复：FLIP，即可下载上面论文

目标检测和Transformer交流群成立
扫描下方二维码，或者添加微信：CVer222，即可添加CVer小助手微信，便可申请加入CVer-目标检测或者Transformer 微信交流群。另外其他垂直方向已涵盖：目标检测、图像分割、目标跟踪、人脸检测&识别、OCR、姿态估计、超分辨率、SLAM、医疗影像、Re-ID、GAN、NAS、深度估计、自动驾驶、强化学习、车道线检测、模型剪枝&压缩、去噪、去雾、去雨、风格迁移、遥感图像、行为识别、视频理解、图像融合、图像检索、论文投稿&交流、PyTorch、TensorFlow和Transformer等。
一定要备注：研究方向+地点+学校/公司+昵称（如目标检测或者Transformer+上海+上交+卡卡），根据格式备注，可更快被通过且邀请进群

▲扫码或加微信号: CVer222，进交流群
CVer学术交流群（知识星球）来了！想要了解最新最快最好的CV/DL/ML论文速递、优质开源项目、学习教程和实战训练等资料，欢迎扫描下方二维码，加入CVer学术交流群，已汇集数千人！

▲扫码进群
▲点击上方卡片，关注CVer公众号

整理不易，请点赞和在看