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ELF:一种面向长尾分类的早期退出框架

机器学习 2020-09-15 v2 计算机视觉与模式识别 机器学习

摘要

自然世界常遵循长尾数据分布,其中仅少数类占据了大部分样本。这种长尾导致分类器对多数类过拟合。为缓解此问题,已有方案通常采用类再平衡策略,如数据重采样与损失重塑。然而,由于将类内每个样本同等对待,这些方法未能考虑样本难度这一重要概念,即每个类内某些样本比其他样本更易分类。为将难度概念引入学习过程,我们提出早期退出框架(ELF)。在训练中,ELF通过学习经附加于骨干网络的辅助分支早期退出简单样本。这带来双重益处——(1)神经网络愈发关注困难样本,因其对整体网络损失贡献更大;(2)释放额外模型容量以区分困难样本。在ImageNet LT与iNaturalist'18两个大规模数据集上的实验结果表明,ELF可将最先进准确率提升逾3%。同时还附带减少至多20%推理时间FLOPS的额外收益。ELF与已有工作互补,可自然集成多种现有方法以应对长尾分布挑战。

关键词

引用

@article{arxiv.2006.11979,
  title  = {ELF: An Early-Exiting Framework for Long-Tailed Classification},
  author = {Rahul Duggal and Scott Freitas and Sunny Dhamnani and Duen Horng Chau and Jimeng Sun},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2006.11979},
  year   = {2020}
}