論文の概要: Orthogonal Subspace Decomposition for Generalizable AI-Generated Image Detection

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2411.15633v2
• Date: Fri, 31 Jan 2025 17:31:54 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-02-03 14:50:17.537369
• Title: Orthogonal Subspace Decomposition for Generalizable AI-Generated Image Detection
• Title（参考訳）: 一般化可能なAI生成画像検出のための直交部分空間分解
• Authors: Zhiyuan Yan, Jiangming Wang, Peng Jin, Ke-Yue Zhang, Chengchun Liu, Shen Chen, Taiping Yao, Shouhong Ding, Baoyuan Wu, Li Yuan,
• Abstract要約: 航法的に訓練された検出器は、限定的で単調な偽のパターンに過度に適合する傾向にあり、特徴空間は高度に制約され、低ランクになる。 潜在的な治療法の1つは、ビジョンファウンデーションモデルに事前訓練された知識を取り入れて、機能領域を広げることである。 主成分を凍結し,残った成分のみを適応させることで,偽造関係のパターンを学習しながら,事前学習した知識を保存できる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 58.87142367781417
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: AI-generated images (AIGIs), such as natural or face images, have become increasingly realistic and indistinguishable, making their detection a critical and pressing challenge. In this paper, we start from a new perspective to excavate the reason behind the failure generalization in AIGI detection, named the \textit{asymmetry phenomenon}, where a naively trained detector tends to favor overfitting to the limited and monotonous fake patterns, causing the feature space to become highly constrained and low-ranked, which is proved seriously limiting the expressivity and generalization. One potential remedy is incorporating the pre-trained knowledge within the vision foundation models (higher-ranked) to expand the feature space, alleviating the model's overfitting to fake. To this end, we employ Singular Value Decomposition (SVD) to decompose the original feature space into two orthogonal subspaces. By freezing the principal components and adapting only the remained components, we preserve the pre-trained knowledge while learning forgery-related patterns. Compared to existing full-parameters and LoRA-based tuning methods, we explicitly ensure orthogonality enabling the higher rank of the whole feature space, effectively minimizing overfitting and enhancing generalization. Extensive experiments with our deep analysis on both deepfake and synthetic image detection benchmarks demonstrate superior generalization performance in detection.
• Abstract（参考訳）: AI生成画像(AIGI)、例えば自然画像や顔画像は、ますます現実的で区別がつかないものになり、その検出は批判的かつ圧迫的な課題となっている。 本稿では,AIGI検出におけるフェール一般化の背景となる新たな視点から,限定的かつ単調な偽パターンに過度に適合する傾向があり,特徴空間が高度に制約され,低ランク化され,表現性や一般化が著しく制限されることが証明された,‘textit{asymmetric phenomenon’ という,AIGI検出における障害一般化の背景を探索することから始める。 潜在的な治療法の1つは、ビジョンファウンデーションモデル(より高いランクの)に事前訓練された知識を組み込んで特徴空間を拡大し、モデルの過度な適合を偽物にすることである。 この目的のために、元の特徴空間を2つの直交部分空間に分解するために Singular Value Decomposition (SVD) を用いる。 主成分を凍結し,残った成分のみを適応させることで,偽造関係のパターンを学習しながら,事前学習した知識を保存できる。 既存の全パラメータと LoRA ベースのチューニング手法と比較して,特徴空間全体の高階化を可能にする直交性を明確に確保し,オーバーフィッティングの最小化と一般化の強化を効果的に行う。 ディープフェイクおよび合成画像検出ベンチマークの深部解析による広範囲な実験により,検出における一般化性能が向上した。

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