論文の概要: Discriminative Span as a Predictor of Synthetic Data Utility via Classifier Reconstruction

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.09697v2
• Date: Tue, 12 May 2026 01:50:14 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-05-13 18:21:07.038969
• Title: Discriminative Span as a Predictor of Synthetic Data Utility via Classifier Reconstruction
• Title（参考訳）: 分類器再構成による合成データ有用性の予測因子としての識別スパン
• Abstract要約: 広く採用されている解決策は、画像から画像への変換を負のサンプルに適用することで、合成正のデータを生成することである。 モデル学習を必要とせずに合成データの有効性を予測できる幾何駆動計量を提案する。 実陰性および合成正の混合データに基づいて学習したCNNの下流分類性能と強い相関性を示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.552480439325792
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: In many real-world computer vision applications, including medical imaging and industrial inspection, binary classification tasks are characterized by a severe scarcity of positive samples. A widely adopted solution is to generate synthetic positive data using image-to-image transformations applied to negative samples. However, a fundamental challenge remains: how can we reliably assess whether such synthetic data will improve downstream model performance? In this work, we propose a geometry-driven metric that predicts the utility of synthetic data without requiring model training. Our approach operates in the embedding space of a pre-trained foundation model and represents the dataset through difference vectors between samples. We evaluate whether the weight vector of a linear classifier can be expressed within the subspace spanned by these variations by measuring the relative projection error. Intuitively, if the variations induced by synthetic data capture task-relevant directions, their span can approximate the classifier, resulting in low projection error. Conversely, poor synthetic data fails to span these directions, leading to higher error. Across multiple datasets and architectures, we show that this metric exhibits strong correlation with downstream classification performance of CNNs trained on mixtures of real negative and synthetic positive data. These findings suggest that the proposed metric serves as a practical and informative tool for evaluating synthetic data quality in data-scarce settings.
• Abstract（参考訳）: 医療画像や産業検査を含む多くの実世界のコンピュータビジョンアプリケーションにおいて、バイナリ分類タスクは、陽性サンプルの深刻な不足によって特徴づけられる。 広く採用されている解決策は、画像から画像への変換を負のサンプルに適用することで、合成正のデータを生成することである。 しかし、このような合成データが下流モデルの性能を改善するかどうかを確実に評価するには、根本的な課題が残されている。 本研究では, モデル学習を必要とせず, 合成データの有効性を予測できる幾何駆動計量を提案する。 提案手法は,事前学習した基礎モデルの埋め込み空間で動作し,サンプル間の差分ベクトルを通してデータセットを表現する。 我々は, 線形分類器の重みベクトルが, 相対射影誤差を計測することにより, それらの変動にまたがる部分空間内で表現できるかどうかを評価する。 直感的には、合成データによって引き起こされるタスク関連方向の変動が、それらのスパンによって分類器を近似することができ、プロジェクションエラーが低くなる。 逆に、貧弱な合成データはこれらの方向をまたぐことができず、より高いエラーにつながる。 複数のデータセットとアーキテクチャにわたって、本測定値は、実陰性および合成正の混合データに基づいて訓練されたCNNの下流分類性能と強い相関を示す。 これらの結果から,提案手法は,データ・スカース・セッティングにおける合成データ品質を評価するための実用的・情報的ツールとして有用であることが示唆された。

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