論文の概要: A sliced-Wasserstein distance-based approach for
out-of-class-distribution detection
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2302.01459v1
- Date: Thu, 2 Feb 2023 23:03:51 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-06 17:57:32.677164
- Title: A sliced-Wasserstein distance-based approach for
out-of-class-distribution detection
- Title(参考訳): クラス外分布検出のためのスライスwasserstein距離に基づくアプローチ
- Authors: Mohammad Shifat E Rabbi, Abu Hasnat Mohammad Rubaiyat, Yan Zhuang,
Gustavo K Rohde
- Abstract要約: 本稿では,Rdon Cumulative Distribution Transform (R-CDT) 部分空間からスライスされたワッサーシュタイン距離の分布に基づいて,クラス外分布を検出する手法を提案する。
本手法をMNISTと2つの医用画像データセットで検証し, クラス外分布検出法を使わずに, 最先端の手法よりも精度がよいことを報告した。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 8.512840855220178
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: There exist growing interests in intelligent systems for numerous medical
imaging, image processing, and computer vision applications, such as face
recognition, medical diagnosis, character recognition, and self-driving cars,
among others. These applications usually require solving complex classification
problems involving complex images with unknown data generative processes. In
addition to recent successes of the current classification approaches relying
on feature engineering and deep learning, several shortcomings of them, such as
the lack of robustness, generalizability, and interpretability, have also been
observed. These methods often require extensive training data, are
computationally expensive, and are vulnerable to out-of-distribution samples,
e.g., adversarial attacks. Recently, an accurate, data-efficient,
computationally efficient, and robust transport-based classification approach
has been proposed, which describes a generative model-based problem formulation
and closed-form solution for a specific category of classification problems.
However, all these approaches lack mechanisms to detect test samples outside
the class distributions used during training. In real-world settings, where the
collected training samples are unable to exhaust or cover all classes, the
traditional classification schemes are unable to handle the unseen classes
effectively, which is especially an important issue for safety-critical
systems, such as self-driving and medical imaging diagnosis. In this work, we
propose a method for detecting out-of-class distributions based on the
distribution of sliced-Wasserstein distance from the Radon Cumulative
Distribution Transform (R-CDT) subspace. We tested our method on the MNIST and
two medical image datasets and reported better accuracy than the
state-of-the-art methods without an out-of-class distribution detection
procedure.
- Abstract(参考訳): 多数の医療画像、画像処理、顔認証、医療診断、文字認識、自動運転車などのコンピュータビジョン応用など、インテリジェントシステムへの関心が高まっている。
これらの応用は通常、未知のデータ生成プロセスを伴う複雑な画像を含む複雑な分類問題を解く必要がある。
機能工学とディープラーニングによる最近の分類アプローチの成功に加えて、ロバスト性の欠如、一般化可能性、解釈可能性といったいくつかの欠点も観測されている。
これらの方法は、しばしば広範なトレーニングデータを必要とし、計算コストが高く、例えば逆攻撃のような分散サンプルに対して脆弱である。
近年,データ効率,計算効率,ロバストなトランスポートベース分類手法が提案され,分類問題の特定のカテゴリに対する生成モデルに基づく問題定式化と閉形式解が提案されている。
しかしながら、これらのアプローチには、トレーニング中に使用されるクラス分布の外でテストサンプルを検出するメカニズムがない。
収集されたトレーニングサンプルがすべてのクラスを消耗またはカバーできない現実の環境では、従来の分類スキームでは目に見えないクラスを効果的に処理できないため、特に自動運転や医療画像診断のような安全クリティカルなシステムでは問題となる。
本研究では,ラドン累積分布変換(r-cdt)部分空間からスライス・ワッサースタイン距離の分布に基づいてクラス外分布を検出する手法を提案する。
本手法をMNISTと2つの医用画像データセットで検証し, クラス外分布検出法を使わずに, 最先端の手法よりも精度が高いことを示した。
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