論文の概要: Unified Classification and Rejection: A One-versus-All Framework

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2311.13355v2
• Date: Sun, 4 Aug 2024 10:31:41 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-08-07 00:06:03.767085
• Title: Unified Classification and Rejection: A One-versus-All Framework
• Title（参考訳）: Unified Classification and Rejection: A One-versus-All Framework
• Authors: Zhen Cheng, Xu-Yao Zhang, Cheng-Lin Liu,
• Abstract要約: 我々は,オープンな集合分類器を構築するための統一的なフレームワークを構築した。 K の $-class 問題を $ K $ 1-versus-all (OVA) のバイナリ分類タスクに分解することにより、OVA 分類器のスコアを組み合わせることで、$ (K+1) の $-class rear 確率が得られることを示す。 一般的なOSRおよびOOD検出データセットの実験により、提案するフレームワークは、単一のマルチクラス分類器を使用して、競合性能を得ることを示した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 47.58109235690227
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Classifying patterns of known classes and rejecting ambiguous and novel (also called as out-of-distribution (OOD)) inputs are involved in open world pattern recognition. Deep neural network models usually excel in closed-set classification while performs poorly in rejecting OOD inputs. To tackle this problem, numerous methods have been designed to perform open set recognition (OSR) or OOD rejection/detection tasks. Previous methods mostly take post-training score transformation or hybrid models to ensure low scores on OOD inputs while separating known classes. In this paper, we attempt to build a unified framework for building open set classifiers for both classification and OOD rejection. We formulate the open set recognition of $ K $-known-class as a $ (K+1) $-class classification problem with model trained on known-class samples only. By decomposing the $ K $-class problem into $ K $ one-versus-all (OVA) binary classification tasks and binding some parameters, we show that combining the scores of OVA classifiers can give $ (K+1) $-class posterior probabilities, which enables classification and OOD rejection in a unified framework. To maintain the closed-set classification accuracy of the OVA trained classifier, we propose a hybrid training strategy combining OVA loss and multi-class cross-entropy loss. We implement the OVA framework and hybrid training strategy on the recently proposed convolutional prototype network and prototype classifier on vision transformer (ViT) backbone. Experiments on popular OSR and OOD detection datasets demonstrate that the proposed framework, using a single multi-class classifier, yields competitive performance in closed-set classification, OOD detection, and misclassification detection.
• Abstract（参考訳）: 既知のクラスを分類し、曖昧で斬新な入力(out-of-distribution (OOD)とも呼ばれる)を拒絶するパターンは、オープンワールドのパターン認識に関与している。 ディープニューラルネットワークモデルは、通常クローズドセットの分類において優れているが、OOD入力を拒否するには不十分である。 この問題に対処するために、オープンセット認識(OSR)やOOD拒否/検出タスクを実行するために多くの手法が設計されている。 従来の手法では、学習後のスコア変換やハイブリッドモデルを用いて、既知のクラスを分離しながらOOD入力の低スコアを保証する。 本稿では,オープンな集合分類器を構築するための統一的なフレームワークの構築を試みる。 K $-known-class の開集合認識を $ (K+1) $-class 分類問題として定式化する。 K の $-class 問題を $ K $ 1-versus-all (OVA) のバイナリ分類タスクに分解し、いくつかのパラメータを結合することにより、OVA 分類器のスコアを組み合わせることで、$ (K+1) の $-class 後続確率が得られることを示す。 OVA学習分類器の閉集合分類精度を維持するために,OVA損失とマルチクラスクロスエントロピー損失を組み合わせたハイブリッドトレーニング戦略を提案する。 我々は、最近提案された畳み込みプロトタイプネットワーク上でのOVAフレームワークとハイブリッドトレーニング戦略を実装し、視覚トランスフォーマー(ViT)バックボーン上でのプロトタイプ分類を行う。 一般的なOSRおよびOOD検出データセットの実験により、提案するフレームワークは、単一のマルチクラス分類器を使用して、クローズドセット分類、OOD検出、誤分類検出において競合性能を発揮することが示された。

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