論文の概要: Supervised Dimensionality Reduction and Classification with Convolutional Autoencoders

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2208.12152v2
• Date: Fri, 26 Aug 2022 12:15:44 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2022-08-29 10:47:56.793185
• Title: Supervised Dimensionality Reduction and Classification with Convolutional Autoencoders
• Title（参考訳）: 畳み込みオートエンコーダによる次元の削減と分類
• Authors: Ioannis A. Nellas, Sotiris K. Tasoulis, Vassilis P. Plagianakos and Spiros V. Georgakopoulos
• Abstract要約: 畳み込みオートエンコーダを組み合わせることで、教師付き次元の減少と予測を同時に生成する。 結果として得られるラテント空間は、伝統的な解釈可能な分類アルゴリズムを改善するために利用することができる。 提案手法は, 生成した潜在空間を通してのデータ構造だけでなく, 分類行動についても, 高度な説明可能性を導入している。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.1164202369517053
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: The joint optimization of the reconstruction and classification error is a hard non convex problem, especially when a non linear mapping is utilized. In order to overcome this obstacle, a novel optimization strategy is proposed, in which a Convolutional Autoencoder for dimensionality reduction and a classifier composed by a Fully Connected Network, are combined to simultaneously produce supervised dimensionality reduction and predictions. It turned out that this methodology can also be greatly beneficial in enforcing explainability of deep learning architectures. Additionally, the resulting Latent Space, optimized for the classification task, can be utilized to improve traditional, interpretable classification algorithms. The experimental results, showed that the proposed methodology achieved competitive results against the state of the art deep learning methods, while being much more efficient in terms of parameter count. Finally, it was empirically justified that the proposed methodology introduces advanced explainability regarding, not only the data structure through the produced latent space, but also about the classification behaviour.
• Abstract（参考訳）: 再構成と分類誤差の合同最適化は、特に非線型写像を利用する場合、困難な非凸問題である。 この障害を克服するために、次元低減のための畳み込みオートエンコーダと、完全連結ネットワークからなる分類器とを組み合わせることで、教師付き次元低減と予測を同時に行う新しい最適化戦略を提案する。 この方法論は、ディープラーニングアーキテクチャの説明可能性を高める上で、非常に有益であることが判明した。 さらに、結果として生じる潜在空間は分類タスクに最適化され、従来の解釈可能な分類アルゴリズムを改善するのに利用できる。 実験の結果,提案手法は,パラメータ数の観点からははるかに効率的でありながら,最先端の深層学習手法と競合する結果を得た。 最後に,提案手法が,生成した潜在空間を通したデータ構造だけでなく,分類行動についても,高度な説明可能性を導入することを実証的に証明した。

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