論文の概要: ARES: Auxiliary Range Expansion for Outlier Synthesis

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2501.06442v1
• Date: Sat, 11 Jan 2025 05:44:33 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-01-14 14:25:43.631316
• Title: ARES: Auxiliary Range Expansion for Outlier Synthesis
• Title（参考訳）: ARES: 外部合成のための補助範囲拡張
• Authors: Eui-Soo Jung, Hae-Hun Seo, Hyun-Woo Jung, Je-Geon Oh, Yoon-Yeong Kim,
• Abstract要約: 本研究では,OOD検出のための新しい手法であるAuxiliary Range Expansion for Outlier Synthesisを提案する。 さまざまなステージがARESで構成され、最終的に価値のあるOODのような仮想インスタンスを生成する。 次に、エネルギースコアに基づく判別器を訓練し、分配内データと外部データとを効果的に分離する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.7306463705863946
• License:
• Abstract: Recent successes of artificial intelligence and deep learning often depend on the well-collected training dataset which is assumed to have an identical distribution with the test dataset. However, this assumption, which is called closed-set learning, is hard to meet in realistic scenarios for deploying deep learning models. As one of the solutions to mitigate this assumption, research on out-of-distribution (OOD) detection has been actively explored in various domains. In OOD detection, we assume that we are given the data of a new class that was not seen in the training phase, i.e., outlier, at the evaluation phase. The ultimate goal of OOD detection is to detect and classify such unseen outlier data as a novel "unknown" class. Among various research branches for OOD detection, generating a virtual outlier during the training phase has been proposed. However, conventional generation-based methodologies utilize in-distribution training dataset to imitate outlier instances, which limits the quality of the synthesized virtual outlier instance itself. In this paper, we propose a novel methodology for OOD detection named Auxiliary Range Expansion for Outlier Synthesis, or ARES. ARES models the region for generating out-of-distribution instances by escaping from the given in-distribution region; instead of remaining near the boundary of in-distribution region. Various stages consists ARES to ultimately generate valuable OOD-like virtual instances. The energy score-based discriminator is then trained to effectively separate in-distribution data and outlier data. Quantitative experiments on broad settings show the improvement of performance by our method, and qualitative results provide logical explanations of the mechanism behind it.
• Abstract（参考訳）: 近年の人工知能とディープラーニングの成功は、テストデータセットと同一の分布を持つと仮定される、よく収集されたトレーニングデータセットに依存することが多い。 しかし、この仮定はクローズド・セット・ラーニングと呼ばれ、ディープラーニングモデルをデプロイする現実的なシナリオでは満たせない。 この仮定を緩和する解決策の1つとして、オフ・オブ・ディストリビューション(OOD)検出の研究が様々な領域で活発に研究されている。 OOD検出では、トレーニング段階では見られなかった新しいクラスのデータ、すなわち、アウトリーチが評価フェーズで与えられると仮定する。 OOD検出の最終的な目標は、このような目に見えない外れ値データを、新しい"未知"クラスとして検出し、分類することである。 OOD検出のための様々な研究分野のうち、トレーニング期間中に仮想異常値を生成することが提案されている。 しかし、従来の世代ベースの手法では、分散トレーニングデータセットを使用して、合成された仮想外れ値インスタンス自体の品質を制限する、オフ値インスタンスを模倣している。 本稿では,OOD検出のための新しい手法であるAuxiliary Range Expansion for Outlier Synthesis(ARES)を提案する。 ARESは、分配領域の境界付近に留まらず、与えられた分配領域から脱出することで、配布外インスタンスを生成するための領域をモデル化する。 さまざまなステージがARESで構成され、最終的に価値のあるOODのような仮想インスタンスを生成する。 次に、エネルギースコアに基づく判別器を訓練し、分配内データと外部データとを効果的に分離する。 広帯域環境での定量的実験により,本手法による性能向上が示され,定性的な結果からそのメカニズムの論理的説明が得られた。

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