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EAT:面向长尾分布的分布外检测

机器学习 2023-12-15 v1 计算机视觉与模式识别

摘要

尽管分布外(OOD)检测近期取得了进展,但当前多数研究均假设类别平衡的分布内训练数据集,而这在真实场景中很少见。本文致力于解决长尾 OOD 检测这一具有挑战性的任务,其中分布内数据服从长尾类别分布。其主要难点在于区分 OOD 数据与属于尾类的样本,因为分类器检测 OOD 实例的能力与其在分布内类别上的准确率并无强相关性。为克服该问题,我们提出两个简单的思路:(1)通过引入多个弃权类来扩展分布内类别空间。该方法允许我们利用虚拟标签在 OOD 数据上进行训练,从而构建具有清晰决策边界的检测器。(2)通过将图像叠加至上下文丰富的 OOD 数据上,对上下文受限的尾类进行增强。该技术鼓励模型更加关注尾类的判别性特征。我们通过分析梯度噪声,为分离分布内数据与 OOD 数据提供了线索。大量实验表明,我们的方法在多种基准数据集上优于当前 SOTA。此外,我们的方法可作为现有长尾学习方法的附加模块,显著提升其 OOD 检测性能。代码获取地址:https://github.com/Stomach-ache/Long-Tailed-OOD-Detection 。

关键词

引用

@article{arxiv.2312.08939,
  title  = {EAT: Towards Long-Tailed Out-of-Distribution Detection},
  author = {Tong Wei and Bo-Lin Wang and Min-Ling Zhang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2312.08939},
  year   = {2023}
}

备注

Paper accepted by AAAI 2024