論文の概要: NP-Match: Towards a New Probabilistic Model for Semi-Supervised Learning

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2301.13569v1
• Date: Tue, 31 Jan 2023 11:44:45 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-01 16:48:03.568806
• Title: NP-Match: Towards a New Probabilistic Model for Semi-Supervised Learning
• Title（参考訳）: NP-Match:半教師付き学習のための新しい確率モデルを目指して
• Authors: Jianfeng Wang, Xiaolin Hu and Thomas Lukasiewicz
• Abstract要約: 半教師付き学習(SSL)は近年広く研究されており、ラベルのないデータを活用する効果的な方法である。 本研究では,ニューラルネットワーク(NP)を半教師付き画像分類タスクに調整し,NP-Matchと呼ばれる新しい手法を提案する。 NP-Matchは、予測を行う際のデータポイントを暗黙的に比較し、その結果、ラベル付けされていない各データポイントの予測がラベル付きデータポイントに影響される。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 86.60013228560452
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Semi-supervised learning (SSL) has been widely explored in recent years, and it is an effective way of leveraging unlabeled data to reduce the reliance on labeled data. In this work, we adjust neural processes (NPs) to the semi-supervised image classification task, resulting in a new method named NP-Match. NP-Match is suited to this task for two reasons. Firstly, NP-Match implicitly compares data points when making predictions, and as a result, the prediction of each unlabeled data point is affected by the labeled data points that are similar to it, which improves the quality of pseudo-labels. Secondly, NP-Match is able to estimate uncertainty that can be used as a tool for selecting unlabeled samples with reliable pseudo-labels. Compared with uncertainty-based SSL methods implemented with Monte-Carlo (MC) dropout, NP-Match estimates uncertainty with much less computational overhead, which can save time at both the training and the testing phases. We conducted extensive experiments on five public datasets under three semi-supervised image classification settings, namely, the standard semi-supervised image classification, the imbalanced semi-supervised image classification, and the multi-label semi-supervised image classification, and NP-Match outperforms state-of-the-art (SOTA) approaches or achieves competitive results on them, which shows the effectiveness of NP-Match and its potential for SSL. The codes are at https://github.com/Jianf-Wang/NP-Match
• Abstract（参考訳）: 半教師付き学習(SSL)は近年広く研究されており、ラベル付きデータへの依存を減らすためにラベル付きデータを活用する効果的な方法である。 本研究では,ニューラルネットワーク(NP)を半教師付き画像分類タスクに調整し,NP-Matchと呼ばれる新しい手法を提案する。 NP-Matchは2つの理由でこのタスクに適している。 まず、NP-Matchは、予測を行う際のデータポイントを暗黙的に比較し、その結果、ラベルのない各データポイントの予測は、類似したラベル付きデータポイントに影響され、擬似ラベルの品質が向上する。 第二に、NP-Matchは、信頼できる擬似ラベルを持つ未ラベルのサンプルを選択するツールとして使用できる不確実性を推定することができる。 モンテカルロ(MC)のドロップアウトで実装された不確実性ベースのSSL手法と比較して、NP-Matchは計算オーバーヘッドがはるかに少ない不確実性を推定する。 3つの半教師付き画像分類設定、すなわち標準半教師付き画像分類、不均衡半教師付き画像分類、多ラベル半教師付き画像分類、npマッチングが最先端画像分類(sota)アプローチに匹敵する5つの公開データセットについて広範な実験を行った。 コードはhttps://github.com/Jianf-Wang/NP-Matchにある。

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