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DeepDPM:聚类数未知的深度学习聚类

机器学习 2022-03-29 v1 机器学习

摘要

深度学习(DL)在无监督聚类任务中展现出巨大潜力。尽管如此,虽然经典(即非深度)聚类中非参数方法的好处已广为人知,大多数深度聚类方法仍是参数的:即它们需要预定义且固定的聚类数 K。然而,当 K 未知时,使用模型选择准则挑选其最优值可能计算代价高昂,尤其在 DL 中因为训练过程不得不重复多次。本工作中,我们弥补这一差距,引入一种有效的深度聚类方法,它不需要知道 K 的值,因为在学习过程中会推断它。利用拆分/合并框架、适应变化中 K 的动态架构以及一种新颖损失,我们提出的方法优于现有的非参数方法(包括经典与深度方法)。虽然极少数现有的深度非参数方法缺乏可扩展性,我们通过在 ImageNet 上报告此类方法的性能成为首例来证明我们的可扩展性。我们还通过展示那些固定 K 的方法在其假设 K 值偏离真实值时性能退化(尤其在非平衡数据集上)来证明推断 K 的重要性。我们的代码可在 https://github.com/BGU-CS-VIL/DeepDPM 获取。

关键词

引用

@article{arxiv.2203.14309,
  title  = {DeepDPM: Deep Clustering With an Unknown Number of Clusters},
  author = {Meitar Ronen and Shahaf E. Finder and Oren Freifeld},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2203.14309},
  year   = {2022}
}

备注

24 pages, 15 figures. To be published in CVPR 2022