論文の概要: Differentiable Projection for Constrained Deep Learning
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2111.10785v1
- Date: Sun, 21 Nov 2021 10:32:43 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2021-11-23 16:57:59.736610
- Title: Differentiable Projection for Constrained Deep Learning
- Title(参考訳): 制約付き深層学習のための微分可能射影
- Authors: Dou Huang, Haoran Zhang, Xuan Song and Ryosuke Shibasaki
- Abstract要約: 一部の応用では、基礎的な真理観測が従う制約など、いくつかの事前知識が容易に得られる。
本稿では,時間を要するKKT条件を直接解決する代わりに,DNNにおいて微分可能なプロジェクション層を用いることを提案する。
提案手法は微分可能であり,重い計算は不要である。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 17.228410662469994
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Deep neural networks (DNNs) have achieved extraordinary performance in
solving different tasks in various fields. However, the conventional DNN model
is steadily approaching the ground-truth value through loss backpropagation. In
some applications, some prior knowledge could be easily obtained, such as
constraints which the ground truth observation follows. Here, we try to give a
general approach to incorporate information from these constraints to enhance
the performance of the DNNs. Theoretically, we could formulate these kinds of
problems as constrained optimization problems that KKT conditions could solve.
In this paper, we propose to use a differentiable projection layer in DNN
instead of directly solving time-consuming KKT conditions. The proposed
projection method is differentiable, and no heavy computation is required.
Finally, we also conducted some experiments using a randomly generated
synthetic dataset and image segmentation task using the PASCAL VOC dataset to
evaluate the performance of the proposed projection method. Experimental
results show that the projection method is sufficient and outperforms baseline
methods.
- Abstract(参考訳): ディープニューラルネットワーク(DNN)は、さまざまな分野におけるさまざまなタスクの解決において、極めて優れたパフォーマンスを実現している。
しかし,従来のDNNモデルでは,ロスバックプロパゲーションによる地道値に着実にアプローチしている。
一部の応用では、基礎的な真理観測が従う制約など、いくつかの事前知識が容易に得られる。
本稿では,これらの制約から情報を取り込んでDNNの性能を高めるための一般的なアプローチを提案する。
理論的には、これらの問題をKKT条件が解けるような制約付き最適化問題として定式化することができる。
本稿では,時間を要するKKT条件を直接解決する代わりに,DNNにおける微分可能なプロジェクション層を提案する。
提案手法は微分可能であり,重い計算は不要である。
最後に,提案手法の性能評価のために,ランダムに生成された合成データセットとpascal vocデータセットを用いた画像分割タスクを用いた実験を行った。
実験の結果, 投影法が十分であり, ベースライン法を上回った。
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