論文の概要: Tackling Instance-Dependent Label Noise with Dynamic Distribution Calibration

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2210.05126v1
• Date: Tue, 11 Oct 2022 03:50:52 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2022-10-12 13:43:41.567052
• Title: Tackling Instance-Dependent Label Noise with Dynamic Distribution Calibration
• Title（参考訳）: 動的分布校正によるインスタンス依存ラベルノイズ対策
• Authors: Manyi Zhang, Yuxin Ren, Zihao Wang, Chun Yuan
• Abstract要約: インスタンスに依存したラベルノイズは現実的だが、ラベルの破損プロセスはインスタンスに直接依存する。 これは、トレーニングの分布とテストデータの間に深刻な分布シフトを引き起こし、訓練されたモデルの一般化を損なう。 本稿では,インスタンス依存ラベル雑音を用いた学習における分布変化に対処するために,動的分布校正戦略を採用する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 18.59803726676361
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Instance-dependent label noise is realistic but rather challenging, where the label-corruption process depends on instances directly. It causes a severe distribution shift between the distributions of training and test data, which impairs the generalization of trained models. Prior works put great effort into tackling the issue. Unfortunately, these works always highly rely on strong assumptions or remain heuristic without theoretical guarantees. In this paper, to address the distribution shift in learning with instance-dependent label noise, a dynamic distribution-calibration strategy is adopted. Specifically, we hypothesize that, before training data are corrupted by label noise, each class conforms to a multivariate Gaussian distribution at the feature level. Label noise produces outliers to shift the Gaussian distribution. During training, to calibrate the shifted distribution, we propose two methods based on the mean and covariance of multivariate Gaussian distribution respectively. The mean-based method works in a recursive dimension-reduction manner for robust mean estimation, which is theoretically guaranteed to train a high-quality model against label noise. The covariance-based method works in a distribution disturbance manner, which is experimentally verified to improve the model robustness. We demonstrate the utility and effectiveness of our methods on datasets with synthetic label noise and real-world unknown noise.
• Abstract（参考訳）: インスタンスに依存したラベルノイズは現実的だが、ラベル破壊プロセスはインスタンスに直接依存する。 これは、トレーニングとテストデータの分布の間に厳しい分布変化を引き起こし、トレーニングされたモデルの一般化を妨げる。 以前の仕事はこの問題に取り組むのに多大な努力を払った。 残念ながら、これらの作品は常に強い仮定に頼り、理論的な保証なしにヒューリスティックなままである。 本稿では,インスタンス依存ラベル雑音を伴う学習における分布変化に対処するため,動的分布分割戦略を提案する。 具体的には,学習データがラベルノイズによって破壊される前に,各クラスは特徴レベルの多変量ガウス分布に従うことを仮定する。 ラベルノイズはガウス分布をシフトするために外れ値を生成する。 学習中にシフト分布を校正するために,多変量ガウス分布の平均と共分散に基づく2つの方法を提案する。 この平均に基づく手法は、理論上はラベルノイズに対して高品質なモデルを訓練することが保証されているロバスト平均推定のために再帰的な次元還元方式で動作する。 共分散に基づく手法は, モデルロバスト性を改善するために実験的に検証された分散乱れ方式で動作する。 合成ラベルノイズと実世界の未知雑音を含むデータセットに対して,本手法の有効性と有効性を示す。

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