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条件生成模型的分类准确率分数

机器学习 2019-10-29 v2 机器学习

摘要

图像深度生成模型(DGMs)现已足够成熟,能生成近乎照片级真实的样本,并在 Frechet Inception Distance(FID)等启发式指标上获得与数据分布相近的分数。这些结果,尤其在 ImageNet 等大规模数据集上,表明 DGMs 正在感知有意义的空间中学习数据分布,并可用于下游任务。为检验后一假设,我们使用来自若干模型类的类条件生成模型——变分自编码器、自回归模型与生成对抗网络(GANs)——来推断真实数据的类标签。我们通过仅使用合成数据训练图像分类器,并用该分类器预测真实数据标签来执行此推断。该任务上的性能,我们称之为分类准确率分数(CAS),揭示了传统指标未识别的一些令人惊讶的结果,并构成我们的贡献。首先,当使用最先进的 GAN(BigGAN-deep)时,Top-1 与 Top-5 准确率相较原始数据分别下降 27.9% 与 41.6%;且来自其他模型类的条件生成模型,如 Vector-Quantized Variational Autoencoder-2(VQ-VAE-2)与 Hierarchical Autoregressive Models(HAMs),在此基准上大幅优于 GANs。其次,CAS 自动暴露出生成模型未能捕捉数据分布的特定类别,而这些此前在文献中未知。第三,我们发现传统 GAN 指标如 Inception Score(IS)与 FID 既无法预测 CAS,在评估非 GAN 模型时也无用处。此外,为便于更好地诊断生成模型,我们开源了所提出的指标。

关键词

引用

@article{arxiv.1905.10887,
  title  = {Classification Accuracy Score for Conditional Generative Models},
  author = {Suman Ravuri and Oriol Vinyals},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1905.10887},
  year   = {2019}
}