論文の概要: Understanding Self-Supervised Learning of Speech Representation via
Invariance and Redundancy Reduction
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2309.03619v2
- Date: Wed, 24 Jan 2024 13:37:11 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-01-25 17:29:54.265322
- Title: Understanding Self-Supervised Learning of Speech Representation via
Invariance and Redundancy Reduction
- Title(参考訳): 分散と冗長化による音声表現の自己教師付き学習理解
- Authors: Yusuf Brima, Ulf Krumnack, Simone Pika and Gunther Heidemann
- Abstract要約: 自己教師付き学習(SSL)は、ラベルのないデータから柔軟な音声表現を学習するための有望なパラダイムとして登場した。
本研究は,人間の知覚における冗長性低下の理論に触発されたSSL技術であるBarlow Twins(BT)を実証分析した。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.45060992929802207
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Self-supervised learning (SSL) has emerged as a promising paradigm for
learning flexible speech representations from unlabeled data. By designing
pretext tasks that exploit statistical regularities, SSL models can capture
useful representations that are transferable to downstream tasks. This study
provides an empirical analysis of Barlow Twins (BT), an SSL technique inspired
by theories of redundancy reduction in human perception. On downstream tasks,
BT representations accelerated learning and transferred across domains.
However, limitations exist in disentangling key explanatory factors, with
redundancy reduction and invariance alone insufficient for factorization of
learned latents into modular, compact, and informative codes. Our ablations
study isolated gains from invariance constraints, but the gains were
context-dependent. Overall, this work substantiates the potential of Barlow
Twins for sample-efficient speech encoding. However, challenges remain in
achieving fully hierarchical representations. The analysis methodology and
insights pave a path for extensions incorporating further inductive priors and
perceptual principles to further enhance the BT self-supervision framework.
- Abstract(参考訳): 自己教師付き学習(SSL)は、ラベルのないデータから柔軟な音声表現を学ぶための有望なパラダイムとして登場した。
統計正則性を利用するプリテキストタスクを設計することで、SSLモデルは下流タスクに転送可能な有用な表現をキャプチャできる。
本研究は,人間の知覚における冗長性低下の理論に触発されたSSL技術であるBarlow Twins(BT)を実証分析した。
下流タスクでは、BT表現が学習を加速し、ドメイン間で転送される。
しかし、冗長性の低減と不変性だけで、学習した潜伏者をモジュラー、コンパクト、情報的コードに分解するには限界がある。
本稿では,非分散制約から利得を分離するが,利得は文脈依存的であった。
全体として、この研究はサンプル効率のよい音声符号化のためのBarlow Twinsの可能性を裏付けるものである。
しかし、完全な階層表現を達成する上での課題は残る。
分析方法論と洞察は、BT自己監督フレームワークをさらに強化するために、さらに誘導的な事前と知覚的原則を取り入れた拡張の道を開く。
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