論文の概要: GROOD: Gradient-Aware Out-of-Distribution Detection
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2312.14427v2
- Date: Wed, 16 Apr 2025 01:11:35 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-04-17 14:36:43.690505
- Title: GROOD: Gradient-Aware Out-of-Distribution Detection
- Title(参考訳): GROOD: グラディエント・アウェア・アウト・オブ・ディストリビューション検出
- Authors: Mostafa ElAraby, Sabyasachi Sahoo, Yann Pequignot, Paul Novello, Liam Paull,
- Abstract要約: 現実世界のアプリケーションにおけるディープラーニングモデルの信頼性を確保するためには、アウト・オブ・ディストリビューション(OOD)検出が不可欠である。
In-distriion (ID) トレーニングデータから直接 OOD プロトタイプを抽出し,クラスプロトタイプを演算する GRADient-Aware Out-Of-Distribution Detection (GROOD) を提案する。
人工OODプロトタイプに関する最寄りのクラス-プロトタイプ損失関数の勾配を解析することにより,本手法は分布内とOOD試料の明確な分離を実現する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 11.862922321532817
- License:
- Abstract: Out-of-distribution (OOD) detection is crucial for ensuring the reliability of deep learning models in real-world applications. Existing methods typically focus on feature representations or output-space analysis, often assuming a distribution over these spaces or leveraging gradient norms with respect to model parameters. However, these approaches struggle to distinguish near-OOD samples and often require extensive hyper-parameter tuning, limiting their practicality. In this work, we propose GRadient-aware Out-Of-Distribution detection (GROOD), a method that derives an OOD prototype from synthetic samples and computes class prototypes directly from In-distribution (ID) training data. By analyzing the gradients of a nearest-class-prototype loss function concerning an artificial OOD prototype, our approach achieves a clear separation between in-distribution and OOD samples. Experimental evaluations demonstrate that gradients computed from the OOD prototype enhance the distinction between ID and OOD data, surpassing established baselines in robustness, particularly on ImageNet-1k. These findings highlight the potential of gradient-based methods and prototype-driven approaches in advancing OOD detection within deep neural networks.
- Abstract(参考訳): 現実世界のアプリケーションにおけるディープラーニングモデルの信頼性を確保するためには、アウト・オブ・ディストリビューション(OOD)検出が不可欠である。
既存の手法は典型的には特徴表現や出力空間解析に重点を置いており、しばしばこれらの空間上の分布を仮定したり、モデルパラメータに関する勾配ノルムを利用する。
しかしながら、これらのアプローチは、近OODサンプルの識別に苦慮し、多くの場合、その実用性を制限するために、広範囲なハイパーパラメータチューニングを必要とする。
本研究では,OOD のプロトタイプを合成サンプルから抽出し,In-distriion (ID) トレーニングデータから直接クラスプロトタイプを計算する手法であるGRODを提案する。
人工OODプロトタイプに関する最寄りのクラス-プロトタイプ損失関数の勾配を解析することにより,本手法は分布内とOOD試料の明確な分離を実現する。
OOD のプロトタイプから計算した勾配は ID と OOD データの区別を強化し,特に ImageNet-1k で確立されたベースラインを超えることを示す。
これらの知見は、ディープニューラルネットワークにおけるOOD検出の進歩における勾配に基づく手法とプロトタイプ駆動アプローチの可能性を強調している。
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