論文の概要: Generalization Beyond Data Imbalance: A Controlled Study on CLIP for Transferable Insights

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.21070v1
• Date: Fri, 31 May 2024 17:57:24 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-06-03 13:09:46.675105
• Title: Generalization Beyond Data Imbalance: A Controlled Study on CLIP for Transferable Insights
• Title（参考訳）: データ不均衡を超えた一般化: 転送可能なインサイトのためのCLIPに関する制御された研究
• Authors: Xin Wen, Bingchen Zhao, Yilun Chen, Jiangmiao Pang, Xiaojuan Qi,
• Abstract要約: 大規模なデータ不均衡は、Webスケールの視覚言語データセットの間に自然に存在する。 事前学習したCLIPは、教師付き学習と比較してデータ不均衡に顕著な堅牢性を示す。 本研究は,データ不均衡を超えてCLIPの一般化可能性のメカニズムを明らかにし,研究コミュニティに伝達可能な洞察を提供する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 67.72413262980272
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Severe data imbalance naturally exists among web-scale vision-language datasets. Despite this, we find CLIP pre-trained thereupon exhibits notable robustness to the data imbalance compared to supervised learning, and demonstrates significant effectiveness in learning generalizable representations. With an aim to investigate the reasons behind this finding, we conduct controlled experiments to study various underlying factors, and reveal that CLIP's pretext task forms a dynamic classification problem wherein only a subset of classes is present in training. This isolates the bias from dominant classes and implicitly balances the learning signal. Furthermore, the robustness and discriminability of CLIP improve with more descriptive language supervision, larger data scale, and broader open-world concepts, which are inaccessible to supervised learning. Our study not only uncovers the mechanisms behind CLIP's generalizability beyond data imbalance but also provides transferable insights for the research community. The findings are validated in both supervised and self-supervised learning, enabling models trained on imbalanced data to achieve CLIP-level performance on diverse recognition tasks. Code will be available at: https://github.com/CVMI-Lab/clip-beyond-tail.
• Abstract（参考訳）: 大規模なデータ不均衡は、Webスケールの視覚言語データセットの間に自然に存在する。 これにもかかわらず、プレトレーニングされたCLIPは教師付き学習と比較してデータ不均衡に対して顕著な堅牢性を示し、一般化可能な表現の学習において有意な効果を示す。 本研究は,本研究の背景にある諸要因を解明するための制御実験を行い,CLIPのプレテキストタスクが,授業のサブセットのみが存在するような動的分類問題を形成していることを明らかにする。 これにより、バイアスは支配的なクラスから分離され、暗黙的に学習信号のバランスをとる。 さらに、CLIPの堅牢性と差別性は、より記述的な言語監督、より大きなデータスケール、より広いオープンワールドの概念によって改善され、教師付き学習にはアクセスできない。 データ不均衡を超えてCLIPの一般化可能性の背後にあるメカニズムを明らかにするだけでなく、研究コミュニティに伝達可能な洞察を提供する。 これらの結果は教師付き学習と自己教師型学習の両方で検証され、不均衡なデータに基づいてトレーニングされたモデルにより、多様な認識タスクにおいてCLIPレベルのパフォーマンスを達成することができる。 コードは、https://github.com/CVMI-Lab/clip-beyondtail.comから入手できる。

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