論文の概要: Hyperbolic Active Learning for Semantic Segmentation under Domain Shift

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2306.11180v2
• Date: Mon, 26 Jun 2023 20:03:07 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-06-28 16:18:53.194887
• Title: Hyperbolic Active Learning for Semantic Segmentation under Domain Shift
• Title（参考訳）: ドメインシフト下のセマンティックセグメンテーションのための双曲型アクティブラーニング
• Authors: Luca Franco, Paolo Mandica, Konstantinos Kallidromitis, Devin Guillory, Yu-Teng Li, Fabio Galasso
• Abstract要約: 本稿では,ドメインシフト下でのセマンティックセグメンテーションのための新しいアクティブラーニング戦略を提案する。 我々は、新しいデータ取得戦略として、領域内の画素埋め込みの半径の変動を利用する。 提案するHALOは,ドメインシフト下でのAL for SSにおいて,教師付き学習性能を初めて上回った。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.081098673017114
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: For the task of semantic segmentation (SS) under domain shift, active learning (AL) acquisition strategies based on image regions and pseudo labels are state-of-the-art (SoA). The presence of diverse pseudo-labels within a region identifies pixels between different classes, which is a labeling efficient active learning data acquisition strategy. However, by design, pseudo-label variations are limited to only select the contours of classes, limiting the final AL performance. We approach AL for SS in the Poincar\'e hyperbolic ball model for the first time and leverage the variations of the radii of pixel embeddings within regions as a novel data acquisition strategy. This stems from a novel geometric property of a hyperbolic space trained without enforced hierarchies, which we experimentally prove. Namely, classes are mapped into compact hyperbolic areas with a comparable intra-class radii variance, as the model places classes of increasing explainable difficulty at denser hyperbolic areas, i.e. closer to the Poincar\'e ball edge. The variation of pixel embedding radii identifies well the class contours, but they also select a few intra-class peculiar details, which boosts the final performance. Our proposed HALO (Hyperbolic Active Learning Optimization) surpasses the supervised learning performance for the first time in AL for SS under domain shift, by only using a small portion of labels (i.e., 1%). The extensive experimental analysis is based on two established benchmarks, i.e. GTAV $\rightarrow$ Cityscapes and SYNTHIA $\rightarrow$ Cityscapes, where we set a new SoA. The code will be released.
• Abstract（参考訳）: ドメインシフト下のセマンティックセグメンテーション(SS)のタスクでは、画像領域と擬似ラベルに基づくアクティブラーニング(AL)獲得戦略は最先端(SoA)である。 領域内に多様な擬似ラベルが存在することによって、異なるクラス間でピクセルが識別される。 しかし、設計上、擬似ラベルのバリエーションはクラスの輪郭のみを選択することに限られ、最終的なal性能は制限される。 我々は,Poincar\'e 双曲球モデルにおける SS に対する AL に初めてアプローチし,新しいデータ取得戦略として,領域内の画素埋め込みの半径の変動を利用する。 これは、強制的階層性なしで訓練された双曲空間の新たな幾何学的性質に由来する。 すなわち、クラスは同値なクラス内ラジイ分散を持つコンパクトな双曲型領域にマッピングされる。 ピクセル埋め込みラジイの変異は、クラス輪郭をよく識別するが、クラス内での特異な詳細もいくつか選び、最終的なパフォーマンスが向上する。 提案するHALO(Hyperbolic Active Learning Optimization)は,少数のラベル(1%)のみを用いて,ドメインシフト下でのAL for SSにおいて,教師付き学習性能を初めて上回った。 大規模な実験分析は、GTAV $\rightarrow$ CityscapesとSynTHIA $\rightarrow$ Cityscapesという2つの確立したベンチマークに基づいており、そこで新しいSoAを設定した。 コードはリリースされます。

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