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训练2021年每个SOTA模型,他的「核武」策略意外收获Kaggle银牌

在 Kaggle 的世界,软件开发者、金融模式和行为研究公司 Deep trading 的创始人 Yam Peleg 称得上一位「大神」。目前,他在 Notebooks Grandmaster 中排名第 11,在 Discussion Grandmaster 中排名第 5。

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最近,他干的一件事在 reddit 上引发了网友热议:他训练了 2021 年的每一个 SOTA 模型,并在最近的一项 Kaggle 图像分类比赛中意外斩获了一枚银牌。这项 Kaggle 比赛名为「Pawpularity Contest」,这是一个典型的多模态回归问题,根据宠物图片来预测它们的可爱程度。

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图源:https://www.kaggle.com/c/petfinder-pawpularity-score

他的思路是这样的:训练每个 SOTA 模型,使用 100 亿参数的集合的集合(ensemble of ensembles)来「核武攻击」(Nuke)Kaggle 比赛的排行榜。

对于这一策略(trick)的命名 ——「Nuke option」,网友表示非常喜欢,并将在其他比赛中用这一命名。

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 另一位网友称赞道,「在 Kaggle 环境中完成所有事情真了不起。」

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方案解读

根据 Yam Peleg 的 Notebook 介绍,他训练的模型包括如下:

  • EfficientNet

  • NFNet

  • ViT

  • Swin Transformer

  • Deep Orthogonal Fusion of Local and Global Features(DOLG)

  • Hybrid Swin Transformer

  • External Attention Transformer(EAT)


他将自己的方案称为「Nuclear Protocols for Image Classification」,并表示只有用尽了其他方案才考虑使用。pipeline 如下图所示:提出的方法是 7 个堆叠 pipeline(140 + 模型)的集合,并且每个 pipeline 都有一个在提取图像嵌入上训练的第二阶段(2nd)模型。

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实现步骤

训练这些 SOTA 模型之前,Yam Peleg 首先导入库:

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接着安装其他配置,完成数据填充(seeding):

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配置部分截图

然后是 TPU 配置、加载元数据、CV 的分层 K 折回归(Stratified KFold for Regression)、增强(Augmentations)等步骤。数据 pipeline 如下所示:

  • 读取原始文件,然后解码到 tf.Tensor

  • 按需求重新调整图像大小

  • 将数据类型变为 float32

  • 缓存数据以提升速度

  • 使用增强来降低过拟合,并使模型更稳健

  • 将数据分割为 batch


最后依次训练模型,并将 Notebook 提交至了 Pawpularity Contest 中,获得了一枚银牌。

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完整排行榜:https://www.kaggle.com/c/petfinder-pawpularity-score/leaderboard

参考链接:
https://www.kaggle.com/yamqwe/the-nuclear-option-train
https://www.reddit.com/r/MachineLearning/comments/s6spou/p_i_trained_every_single_sota_from_2021_and/
理论
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