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方形卡槽中的方形卡槽:面向长尾半监督学习的元专家

机器学习 2025-08-12 v3

摘要

本文研究了长尾半监督学习 (LTSSL) 中的分布不匹配问题,其中标记训练数据的类别分布遵循长尾分布,且与未标记训练数据的分布不一致。大多数现有方法引入辅助分类器 (专家) 来建模各种未标记数据分布并生成伪标签,但这些专家的专长未被充分利用。我们观察到,不同的专家在预测不同样本区间方面各有所长,例如,长尾专家擅长位于头部区间的样本,而均匀专家在位于中等区间的样本方面表现更佳。因此,我们提出了动态专家分配模块,可估计样本的类别成员身份 (即头部、中等或尾部类别),并根据估计的成员身份为每个样本动态分配合适的专家,以在训练阶段生成高质量的伪标签,并在测试阶段生成预测。我们也理论上阐明了整合不同专家优势将导致更小的泛化误差上界。此外,我们发现,更深的特征更偏向于头部类别,但具有更强的判别能力,而更浅的特征偏向更小,但判别能力也较弱。因此,我们提出了多深度特征融合模块,以利用不同深度的特征来缓解模型偏见。我们的方法通过在CIFAR-10-LT、STL-10-LT和SVHN-LT数据集上的全面实验表明其有效性。

关键词

引用

@article{arxiv.2505.16341,
  title  = {A Square Peg in a Square Hole: Meta-Expert for Long-Tailed Semi-Supervised Learning},
  author = {Yaxin Hou and Yuheng Jia},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2505.16341},
  year   = {2025}
}

备注

The paper is accepted by ICML 2025