Loading...
Search
Search in this resource
sort by
چکانش دانش با چند آموزگار برای افزایش تعمیم‌پذیری مدل دانش‌آموز
449 viewed

چکانش دانش با چند آموزگار برای افزایش تعمیم‌پذیری مدل دانش‌آموز

ساعدی، بهنام Saedi, Behnam

Multi-Teacher Knowledge Distillation for Improving Student Model Generalization

Saedi, Behnam | 2025

24 Viewed
  1. Type of Document: M.Sc. Thesis
  2. Language: Farsi
  3. Document No: 58765 (19)
  4. University: Sharif University of Technology
  5. Department: Computer Engineering
  6. Advisor(s): Beigy, Hamid
  7. Abstract:
  8. In recent years, significant advances have been achieved in deep learning and novel architectures such as convolutional neural networks, vision transformers, and multilayer perceptrons. Despite the high performance of these large-scale models, deploying them in resource-constrained environments remains challenging. An effective approach to reducing model complexity while maintaining their capabilities is knowledge distillation. This study addresses the problem of cross-architecture multi-teacher knowledge distillation in image classification, which is a problem that has not yet been systematically explored. In this approach, the student models learn from multiple heterogeneous teachers, including convolutional neural networks, a vision transformer, and a multilayer perceptron, in order to benefit from the inherent advantages of each architecture. The proposed method seeks to overcome the main challenges of learning from multiple heterogeneous teachers by designing a comprehensive loss function that incorporates centralized kernel alignment and the sliced Gromov-Wasserstein distance, along with logit standardization. Furthermore, three weighting strategies consisting of fixed weights, learnable weighting, and sample-based adaptive weighting, were examined and compared, with results showing the superiority of dynamic weighting approaches over the fixed method. Experimental evaluation on the CIFAR-100 dataset demonstrates that the proposed method not only achieves competitive performance in the single-teacher setting but also outperforms previous methods in multi-teacher scenarios. Specifically, the proposed method was able to achieve an accuracy of 76.82% by training the student model using three teachers with heterogeneous architectures, which is an improvement of 1.06% over the previous best method. Thus, this research makes a significant step toward developing an architecture-agnostic framework for multi-teacher knowledge distillation, capable of meaningfully improving the accuracy and efficiency cross-architecture knowledge distillation in image classification tasks
  9. Keywords:
  10. Knowledge Distillation ; Teacher-Student Architecture ; Cross-Architecture Training ; Multi-Teacher Method ; Improving Generalization

 Digital Object List

 Bookmark

  • مقدمه
    • تعریف مسئله
    • چالش‌ها
    • اهداف پژوهش
    • ساختار پایان‌نامه
  • پیش‌زمینه
    • معماری شبکه‌های عصبی ژرف
      • شبکه‌های عصبی پیچشی
      • شبکه‌های مبدل بینایی
      • شبکه‌های پرسپترون چندلایه
    • چکانش دانش
      • کاربردها
      • هدف از چکانش دانش
      • چکانش دانش با چند آموزگار
    • جمع‌بندی
  • پژوهش‌های پیشین
    • روش‌های مبتنی بر پاسخ
    • روش‌های مبتنی بر ویژگی
    • روش‌های مبتنی بر رابطه
    • خلاصه و جمع‌بندی
  • روش پیشنهادی
    • تابع هزینه پیشنهادی
      • آنتروپی متقاطع
      • واگرایی کولبک-لیبلر
      • هم‌ترازی هسته‌ای مرکزیافته
      • فاصله‌ی گروموف-واسرشتین برش‌خورده
    • وزن‌دهی آموزگارها
      • وزن‌دهی ثابت
      • وزن‌دهی قابل یادگیری
      • وزن‌دهی انطباقی ​​مبتنی بر نمونه
    • افزودن استانداردسازی به لاجیت‌ها
    • جمع‌بندی
  • نتایج تجربی
    • مجموعه‌داده
    • معیارهای ارزیابی
    • نحوه پیاده‌سازی و ارزیابی
    • نتایج تک‌آموزگار
    • نتایج چند آموزگار
    • تأثیر آموزگارها
    • تأثیر روش وزن‌دهی
    • مطالعات فرسایشی
      • مطالعات فرسایشی تابع هزینه و استانداردسازی
      • مطالعات فرسایشی تعداد لایه نهان در چکانش
    • جمع‌بندی
  • نتیجه‌گیری
    • کارهای آتی
  • مراجع
  • واژه‌نامه
...see more