論文の概要: Class-Incremental Learning of Plant and Disease Detection: Growing Branches with Knowledge Distillation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2304.06619v2
• Date: Mon, 11 Sep 2023 15:02:00 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-09-12 21:50:46.602200
• Title: Class-Incremental Learning of Plant and Disease Detection: Growing Branches with Knowledge Distillation
• Title（参考訳）: 植物・疾患検出のクラスインクリメンタル学習:知識蒸留による枝の育成
• Authors: Mathieu Pag\'e Fortin
• Abstract要約: 本稿では,農業利用におけるクラスインクリメンタルオブジェクト検出の問題点について検討する。 より現実的でダイナミックなシナリオをシミュレートして、時間とともに新しいカテゴリを含むように、2つのパブリックデータセットを適用します。 異なる形態の知識蒸留を利用して破滅的忘れを緩和する3つのクラス増分学習法を比較した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: This paper investigates the problem of class-incremental object detection for agricultural applications where a model needs to learn new plant species and diseases incrementally without forgetting the previously learned ones. We adapt two public datasets to include new categories over time, simulating a more realistic and dynamic scenario. We then compare three class-incremental learning methods that leverage different forms of knowledge distillation to mitigate catastrophic forgetting. Our experiments show that all three methods suffer from catastrophic forgetting, but the Dynamic Y-KD approach, which additionally uses a dynamic architecture that grows new branches to learn new tasks, outperforms ILOD and Faster-ILOD in most settings both on new and old classes. These results highlight the challenges and opportunities of continual object detection for agricultural applications. In particular, we hypothesize that the large intra-class and small inter-class variability that is typical of plant images exacerbate the difficulty of learning new categories without interfering with previous knowledge. We publicly release our code to encourage future work.
• Abstract（参考訳）: 本稿では,新たな植物種や疾患を段階的に学習する必要のある農業分野におけるクラスインクリメンタルオブジェクト検出の課題について検討する。 より現実的でダイナミックなシナリオをシミュレートして、時間とともに新しいカテゴリを含むように、2つのパブリックデータセットを適用します。 次に,異なる形態の知識蒸留を利用して破滅的忘れを緩和する3つのクラス増分学習手法を比較した。 実験の結果,これら3つの手法はすべて破滅的な忘れ込みに悩まされていることがわかったが,動的Y-KDアプローチでは,新しいタスクを学習するために新しいブランチを成長させる動的アーキテクチャを採用し,新しいクラスと古いクラスの両方において,ほとんどの設定においてILODとFaster-ILODを上回っている。 これらの結果は農業用途における連続物体検出の課題と機会を浮き彫りにしている。 特に,植物画像の典型であるクラス内およびクラス間の大きな変動は,従来の知識に干渉することなく新たなカテゴリを学習することの難しさを悪化させるという仮説を立てた。 私たちは将来の作業を奨励するためにコードを公にリリースします。

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