批内候选数为什么和 batch 绑在一起?
课堂上下文:从哪个问题来
从同一个视图列表指认查询、自身和正例:4×4 到 6×6,每行候选从 3 项到 5 项。随后再把候选来源转为计算组织问题,为 MoCo 队列做铺垫。
SimCLR 从 N 张原图产生 2N 个视图。P14 的两轴使用同一个视图列表,行是查询、列是候选。两张原图 A、B 对应 A1、A2、B1、B2;矩阵是 4×4。固定查询 A1,A1 自身排除,A2 是同源正例,B1、B2 是其余候选,所以每行比较 3 项。三张原图再加 C1、C2,矩阵成为 6×6,每行比较 5 项。一般地,每行排除自身后有 2N−1 项:1 个同源正例、2N−2 个其他候选。
主对角用灰色斜线排除,绿色格表示同一原图的另一个视图。若采用“两组不同视图分别作为两轴”的另一种排法,正例可以在对角;不能离开轴身份,仅凭绿色位置判断矩阵的含义。
这些候选都由当前参数编码,彼此处于同一轮表示空间;代价是本步要处理更多图像与反向传播状态,完整的两两比较矩阵随视图数平方增加。增大 N 也会改变优化行为,并不只是免费加几个负例。
MoCo 的提问是:能否复用前几批已经算好的 key,让候选数超过当前 batch?这是下一方法的资源取舍,不是在 SimCLR 这一次比较中直接把旧键塞进矩阵。保存向量通常比保存整个图像计算图轻,但旧向量来自旧参数。下一页的队列解决“从哪里拿更多候选”,再下一页的 EMA 处理“拿来的旧候选是否仍可比较”。
两轴同列六个视图;A1 排除自身,A2 是同源正例,B1、B2、C1、C2 是四个其他候选。历史字典是下一方法的资源取舍。 查看对应图解状态
- 全部来自当前批次
- 能否复用历史特征?
- 3 张原图 → 6 个视图
- 原图 A
- A1
- A2
- 原图 B
- B1
- B2
- 原图 C
- C1
- C2
- 两轴使用同一个视图列表;行表示查询
- A1
- +
- A2
- +
- B1
- +
- B2
- +
- C1
- +
- C2
- +
- A1
- A2
- B1
- B2
- C1
- C2
- 固定查询 A1
- A1:自身,排除
- A2:同源正例
- B1、B2、C1、C2:其余候选
- 每行:1 + 4 = 5 项
- 自身排除
- 同源正例
- 2N−2 个其余候选
- 当前编码 6 个视图;完整比较矩阵 6 × 6(随 2N 平方增长)。
- 下一方法:MoCo 的取舍
- 先问能否保存已算的 key
- 复用旧向量,减少本轮编码
- 候选数与当前批次能否解耦?
- 旧键还足够可比吗?