論文の概要: Wasserstein Embedding for Capsule Learning
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2209.00232v1
- Date: Thu, 1 Sep 2022 05:26:32 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2022-09-02 13:57:31.065385
- Title: Wasserstein Embedding for Capsule Learning
- Title（参考訳）: カプセル学習のためのWasserstein埋め込み
- Authors: Pourya Shamsolmoali, Masoumeh Zareapoor, Swagatam Das, Eric Granger,
Salvador Garcia
- Abstract要約: Capsule Network(CapsNets)は、イメージをオブジェクト、部品、それらの関係からなる階層的なコンポーネント構造に解析することを目的としている。
現在のCapsNetモデルは、その性能をカプセルベースラインと比較するだけで、複雑なタスクにおける深層CNNベースのモデルと同じレベルでは機能しない。
本稿では,サブカプセル群を通じて,入力画像の原子部分を検出するカプセルの学習方法を提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 22.384921045720752
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
- Abstract: Capsule networks (CapsNets) aim to parse images into a hierarchical component
structure that consists of objects, parts, and their relations. Despite their
potential, they are computationally expensive and pose a major drawback, which
limits utilizing these networks efficiently on more complex datasets. The
current CapsNet models only compare their performance with the capsule
baselines and do not perform at the same level as deep CNN-based models on
complicated tasks. This paper proposes an efficient way for learning capsules
that detect atomic parts of an input image, through a group of SubCapsules,
upon which an input vector is projected. Subsequently, we present the
Wasserstein Embedding Module that first measures the dissimilarity between the
input and components modeled by the SubCapsules, and then finds their degree of
alignment based on the learned optimal transport. This strategy leverages new
insights on defining alignment between the input and SubCapsules based on the
similarity between their respective component distributions. Our proposed
model, (i) is lightweight and allows to apply capsules for more complex vision
tasks; (ii) performs better than or at par with CNN-based models on these
challenging tasks. Our experimental results indicate that Wasserstein Embedding
Capsules (WECapsules) perform more robustly on affine transformations,
effectively scale up to larger datasets, and outperform the CNN and CapsNet
models in several vision tasks.
- Abstract（参考訳）: Capsule Network(CapsNets)は、イメージをオブジェクト、部品、それらの関係からなる階層的なコンポーネント構造に解析することを目的としている。
その可能性にもかかわらず、計算コストは高く、より複雑なデータセット上でこれらのネットワークを効率的に利用することを制限する大きな欠点となる。
現在のCapsNetモデルは、その性能をカプセルベースラインと比較するだけで、複雑なタスクにおいて深いCNNベースのモデルと同じレベルでは動作しない。
本稿では,入力ベクトルを投影するサブカプセル群を通して,入力画像の原子部分を検出するカプセルを効率的に学習する方法を提案する。
次に、まず、SubCapsulesによってモデル化された入力とコンポーネントの相違を計測し、学習された最適輸送に基づいてそれらのアライメントの度合いを求めるWasserstein Embedding Moduleを提案する。
この戦略は、各コンポーネントの分布間の類似性に基づいて、入力とSubCapsule間のアライメントを定義するための新しい洞察を活用する。
提案したモデル。
i)軽量で、より複雑な視覚タスクにカプセルを適用することができる。
(ii)これらの困難なタスクにおいて、CNNベースのモデルと同等あるいは同等の性能を発揮する。
実験の結果,Wasserstein Embedding Capsules (WECapsules) はアフィン変換をより堅牢に行い,より大きなデータセットに効果的にスケールアップし,CNN と CapsNet モデルを上回る性能を示した。
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