論文の概要: Enhancing IMU-Based Online Handwriting Recognition via Contrastive Learning with Zero Inference Overhead
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2602.07049v1
- Date: Wed, 04 Feb 2026 13:44:54 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-02-10 20:26:24.400168
- Title: Enhancing IMU-Based Online Handwriting Recognition via Contrastive Learning with Zero Inference Overhead
- Title(参考訳): ゼロ推論オーバーヘッドを用いたコントラスト学習によるIMUに基づくオンライン手書き認識の強化
- Authors: Jindong Li, Dario Zanca, Vincent Christlein, Tim Hamann, Jens Barth, Peter Kämpf, Björn Eskofier,
- Abstract要約: 推論コストを増大させることなく特徴表現と認識精度を向上させるためのトレーニングフレームワークを提案する。
ECHWRは、トレーニングフェーズ中にセンサー信号とセマンティックテキストの埋め込みを整列する一時的な補助ブランチを使用する。
OnHW-Words500データセットの評価によると、ECHWRは最先端のベースラインを大幅に上回っている。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 4.519836503888727
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Online handwriting recognition using inertial measurement units opens up handwriting on paper as input for digital devices. Doing it on edge hardware improves privacy and lowers latency, but entails memory constraints. To address this, we propose Error-enhanced Contrastive Handwriting Recognition (ECHWR), a training framework designed to improve feature representation and recognition accuracy without increasing inference costs. ECHWR utilizes a temporary auxiliary branch that aligns sensor signals with semantic text embeddings during the training phase. This alignment is maintained through a dual contrastive objective: an in-batch contrastive loss for general modality alignment and a novel error-based contrastive loss that distinguishes between correct signals and synthetic hard negatives. The auxiliary branch is discarded after training, which allows the deployed model to keep its original, efficient architecture. Evaluations on the OnHW-Words500 dataset show that ECHWR significantly outperforms state-of-the-art baselines, reducing character error rates by up to 7.4% on the writer-independent split and 10.4% on the writer-dependent split. Finally, although our ablation studies indicate that solving specific challenges require specific architectural and objective configurations, error-based contrastive loss shows its effectiveness for handling unseen writing styles.
- Abstract(参考訳): 慣性測定装置を用いたオンライン手書き認識は、デジタルデバイスへの入力として紙に手書きを開放する。
エッジハードウェアで実行すると、プライバシが向上し、レイテンシが低下するが、メモリ制約が伴う。
これを解決するために,提案するECHWR(Error-enhansced Contrastive Handwriting Recognition, ECHWR)を提案する。
ECHWRは、トレーニングフェーズ中にセンサー信号とセマンティックテキストの埋め込みを整列する一時的な補助ブランチを使用する。
このアライメントは、一般的なモダリティアライメントのためのバッチ内コントラッシブロスと、正しい信号と合成ハードネガティブを区別する新しいエラーベースのコントラッシブロスという、二重コントラスト目的によって維持される。
補助ブランチはトレーニング後に破棄され、デプロイされたモデルが元の効率的なアーキテクチャを維持することができる。
OnHW-Words500データセットの評価によると、ECHWRは最先端のベースラインを大幅に上回り、ライターに依存しないスプリットで最大7.4%、ライターに依存しないスプリットで最大10.4%削減している。
最後に,本研究では,特定の課題の解決には,特定のアーキテクチャや目的の設定が必要であることを示唆しているが,エラーベースのコントラスト損失は,見当たらない書き込みスタイルを扱う上での有効性を示す。
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