論文の概要: Mitigating Overconfidence in Out-of-Distribution Detection by Capturing Extreme Activations

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.12658v1
• Date: Tue, 21 May 2024 10:14:50 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-05-22 13:39:22.817680
• Title: Mitigating Overconfidence in Out-of-Distribution Detection by Capturing Extreme Activations
• Title（参考訳）: 極活動捕獲による分布外検出における過信の軽減
• Authors: Mohammad Azizmalayeri, Ameen Abu-Hanna, Giovanni Cinà,
• Abstract要約: Overconfidence"は特定のニューラルネットワークアーキテクチャの本質的な性質であり、OOD検出の低さにつながる。 ニューラルネットワークの最後層における極端なアクティベーション値を計測し、この過信のプロキシを利用して、複数のOOD検出ベースラインを改善する。 基準値と比較すると,OOD検出は2桁に増加し,精度が向上することが多い。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.8531577178922987
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Detecting out-of-distribution (OOD) instances is crucial for the reliable deployment of machine learning models in real-world scenarios. OOD inputs are commonly expected to cause a more uncertain prediction in the primary task; however, there are OOD cases for which the model returns a highly confident prediction. This phenomenon, denoted as "overconfidence", presents a challenge to OOD detection. Specifically, theoretical evidence indicates that overconfidence is an intrinsic property of certain neural network architectures, leading to poor OOD detection. In this work, we address this issue by measuring extreme activation values in the penultimate layer of neural networks and then leverage this proxy of overconfidence to improve on several OOD detection baselines. We test our method on a wide array of experiments spanning synthetic data and real-world data, tabular and image datasets, multiple architectures such as ResNet and Transformer, different training loss functions, and include the scenarios examined in previous theoretical work. Compared to the baselines, our method often grants substantial improvements, with double-digit increases in OOD detection AUC, and it does not damage performance in any scenario.
• Abstract（参考訳）: 現実世界のシナリオにおいて、マシンラーニングモデルの信頼性の高いデプロイには、アウト・オブ・ディストリビューション(OOD)インスタンスの検出が不可欠だ。 OOD入力は、通常、一次タスクにおいてより不確実な予測を引き起こすと予測されるが、モデルが高い信頼性の予測を返すOODケースが存在する。 この現象は「過信」と表現され、OOD検出に挑戦する。 特に、理論的な証拠は、過信は特定のニューラルネットワークアーキテクチャの本質的な性質であり、OOD検出の低さにつながることを示している。 本研究では,ニューラルネットワークの終端層における極端な活性化値を測定し,この過信のプロキシを利用して複数のOOD検出ベースラインを改善することにより,この問題に対処する。 提案手法は,合成データと実世界のデータ,表と画像のデータセット,ResNetやTransformerなどの複数のアーキテクチャ,トレーニング損失関数の相違,過去の理論的研究で検討されたシナリオを含む,幅広い実験で検証する。 ベースラインと比較すると,OOD検出AUCは2桁に増加し,どのシナリオにおいても性能が損なわれることはない。

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