論文の概要: Adversarial Reciprocal Points Learning for Open Set Recognition
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2103.00953v2
- Date: Tue, 2 Mar 2021 02:04:04 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2021-03-03 16:34:04.012285
- Title: Adversarial Reciprocal Points Learning for Open Set Recognition
- Title(参考訳): オープンセット認識のための対比相互点学習
- Authors: Guangyao Chen and Peixi Peng and Xiangqian Wang and Yonghong Tian
- Abstract要約: オープンセット認識(OSR)は、見たクラスを同時に分類し、見えないクラスを「未知」と識別することを目的としている。
我々は,マルチクラス統合の観点から,オープンスペースリスク問題を定式化する。
未知分布と未知分布の重複を最小限に抑えるために,ARPL(Adrial Reciprocal Point Learning)と呼ばれる新しい学習フレームワークを提案する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 21.963137599375862
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Open set recognition (OSR), aiming to simultaneously classify the seen
classes and identify the unseen classes as 'unknown', is essential for reliable
machine learning.The key challenge of OSR is how to reduce the empirical
classification risk on the labeled known data and the open space risk on the
potential unknown data simultaneously. To handle the challenge, we formulate
the open space risk problem from the perspective of multi-class integration,
and model the unexploited extra-class space with a novel concept Reciprocal
Point. Follow this, a novel learning framework, termed Adversarial Reciprocal
Point Learning (ARPL), is proposed to minimize the overlap of known
distribution and unknown distributions without loss of known classification
accuracy. Specifically, each reciprocal point is learned by the extra-class
space with the corresponding known category, and the confrontation among
multiple known categories are employed to reduce the empirical classification
risk. Then, an adversarial margin constraint is proposed to reduce the open
space risk by limiting the latent open space constructed by reciprocal points.
To further estimate the unknown distribution from open space, an instantiated
adversarial enhancement method is designed to generate diverse and confusing
training samples, based on the adversarial mechanism between the reciprocal
points and known classes. This can effectively enhance the model
distinguishability to the unknown classes. Extensive experimental results on
various benchmark datasets indicate that the proposed method is significantly
superior to other existing approaches and achieves state-of-the-art
performance.
- Abstract(参考訳): オープンセット認識(OSR)は,未知のクラスを同時に分類し,未知のクラスを「未知」と識別することを目的として,信頼性の高い機械学習に不可欠であり,ラベル付き既知のデータに対する経験的分類リスクと潜在的未知データに対するオープンスペースリスクを同時に低減する方法がOSRの課題である。
この課題に対処するために,マルチクラス統合の観点からオープンスペースリスク問題を定式化し,新しい概念の相互的視点で未展開のクラス外空間をモデル化する。
これに従い、ARPL(Adversarial Reciprocal Point Learning)と呼ばれる新しい学習フレームワークが提案され、既知の分類精度を失うことなく、既知の分布と未知分布の重複を最小限に抑える。
具体的には、対応する既知のカテゴリを持つクラス外空間で各相互ポイントを学習し、複数の既知のカテゴリ間の対立を利用して経験的分類リスクを低減させる。
次に,相反点によって構築される潜在開空間を制限し,オープンスペースリスクを低減するために,逆マージン制約を提案する。
オープンスペースから未知の分布を更に推定するために、相互ポイントと既知のクラスとの間の逆機構に基づいて、多様で紛らわしいトレーニングサンプルを生成するために、インスタンス化逆拡張法が設計されている。
これにより、未知のクラスに対するモデル識別性が効果的に向上する。
各種ベンチマークデータセットの大規模な実験結果から,提案手法は他の既存手法よりもかなり優れていることが示唆され,最先端の性能が達成された。
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