知识蒸馏(Knowledge Distillation)是模型压缩的经典技术,通过将大模型(教师模型)的知识迁移至小模型(学生模型),实现轻量化部署与高效推理。以下是实践要点:

核心步骤 ✅

  1. 准备教师模型
    选择预训练性能优异的模型(如ResNet-50),确保其输出可解释性(Softmax概率/特征图)。
  2. 设计学生模型
    构建结构更简单的模型(如MobileNet),注意保持输入输出维度一致。
  3. 训练过程
    • 使用教师模型的输出作为软标签(Soft Label)
    • 采用KL散度(Knowledge Distillation Loss)优化学生模型
    • 可结合蒸馏损失与原始任务损失进行联合训练
  4. 评估与优化
    比较学生模型与教师模型在验证集上的表现,尝试调整温度参数(Temperature)或损失权重

应用场景 🌐

  • 移动端/嵌入式设备部署
  • 模型加速与内存优化
  • 多任务学习中的知识共享
  • 低资源场景的模型迁移

注意事项 ⚠️

  • 确保教师模型的输出具有可解释性
  • 蒸馏损失需与原始任务损失合理平衡
  • 温度参数影响知识迁移效果(通常设为2-10)
  • 建议在训练集上进行蒸馏,而非直接使用验证集

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知识蒸馏流程
模型压缩示意图