論文の概要: ALBAR: Adversarial Learning approach to mitigate Biases in Action Recognition
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2502.00156v2
- Date: Sun, 02 Mar 2025 20:53:26 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-03-04 16:10:31.734067
- Title: ALBAR: Adversarial Learning approach to mitigate Biases in Action Recognition
- Title(参考訳): ALBAR:行動認識におけるバイアス軽減のための逆学習アプローチ
- Authors: Joseph Fioresi, Ishan Rajendrakumar Dave, Mubarak Shah,
- Abstract要約: 行動認識モデルは、しばしば背景バイアス(背景の手がかりに基づく行動の推測)と前景バイアス(主題の外観に依存する)に悩まされる。
本稿では,前景や背景のバイアスを,バイアス特性の専門知識を必要とせずに軽減する,新たな対人訓練手法であるALBARを提案する。
我々は,提案手法を確立された背景と前景のバイアスプロトコル上で評価し,新しい最先端のバイアスプロトコルを設定し,HMDB51では12%以上のデバイアス性能を向上した。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 52.537021302246664
- License:
- Abstract: Bias in machine learning models can lead to unfair decision making, and while it has been well-studied in the image and text domains, it remains underexplored in action recognition. Action recognition models often suffer from background bias (i.e., inferring actions based on background cues) and foreground bias (i.e., relying on subject appearance), which can be detrimental to real-life applications such as autonomous vehicles or assisted living monitoring. While prior approaches have mainly focused on mitigating background bias using specialized augmentations, we thoroughly study both foreground and background bias. We propose ALBAR, a novel adversarial training method that mitigates foreground and background biases without requiring specialized knowledge of the bias attributes. Our framework applies an adversarial cross-entropy loss to the sampled static clip (where all the frames are the same) and aims to make its class probabilities uniform using a proposed entropy maximization loss. Additionally, we introduce a gradient penalty loss for regularization against the debiasing process. We evaluate our method on established background and foreground bias protocols, setting a new state-of-the-art and strongly improving combined debiasing performance by over 12% absolute on HMDB51. Furthermore, we identify an issue of background leakage in the existing UCF101 protocol for bias evaluation which provides a shortcut to predict actions and does not provide an accurate measure of the debiasing capability of a model. We address this issue by proposing more fine-grained segmentation boundaries for the actor, where our method also outperforms existing approaches. Project Page: https://joefioresi718.github.io/ALBAR_webpage/
- Abstract(参考訳): 機械学習モデルにおけるバイアスは不公平な意思決定につながる可能性があり、画像やテキスト領域でよく研究されているが、まだ行動認識においては過小評価されている。
行動認識モデルは、しばしば背景バイアス(背景の手がかりに基づく行動推定)と前景バイアス(被験者の外観に依存する)に悩まされる。
従来のアプローチは,特に,背景バイアスの軽減に重点を置いてきたが,前景バイアスと背景バイアスの両方を徹底的に検討した。
本稿では,前景や背景のバイアスを,バイアス特性の専門知識を必要とせずに軽減する,新たな対人訓練手法であるALBARを提案する。
本フレームワークは, サンプル化された静的クリップ(すべてのフレームが同じ)に対して, 対角的クロスエントロピー損失を適用し, 提案したエントロピー最大化損失を用いて, クラス確率を均一にすることを目的とする。
さらに, 脱胆プロセスに対する規則化のために, 緩やかなペナルティ損失を導入する。
我々は,提案手法を確立された背景と前景のバイアスプロトコル上で評価し,新しい最先端のバイアスプロトコルを設定し,HMDB51では12%以上のデバイアス性能を向上した。
さらに,既存のUCF101プロトコルのバックグラウンドリークの問題を特定し,行動予測のためのショートカットを提供するとともに,モデルのデバイアス能力の正確な測定方法を提供していない。
我々はアクターに対してよりきめ細かいセグメンテーション境界を提案することでこの問題に対処する。
プロジェクトページ: https://joefioresi718.github.io/ALBAR_webpage/
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