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端到端监督式多标签对比学习

计算机视觉与模式识别 2023-07-11 v1

摘要

多标签表示学习被认为是一个具有挑战性的问题,其可能与对象类别间的标签依赖关系或正/负样本固有不平衡等数据相关问题有关。近期进展从以模型为中心和以数据为中心的视角应对这些挑战。在以模型为中心的方法中,标签相关性通过外部模型设计(如图 CNN)获得,以引入训练归纳偏置。然而,它们未能设计端到端训练框架,导致高计算复杂度。相反,在以数据为中心的方法中,考虑数据集的真实性质以改进分类,却忽略了标签依赖关系。本文提出一种新的端到端训练框架——称为 KMCL(基于核的多标签对比学习)——以解决以模型为中心和以数据为中心设计的不足。KMCL 首先将嵌入特征转换为高斯 RKHS 中的指数核混合。随后编码一个目标损失,包含(a)用于重建核表示的重建损失,(b)解决固有不平衡问题的非对称分类损失,以及(c)捕获标签相关性的对比损失。KMCL 对特征编码器的不确定性进行建模,同时保持较低的计算开销。在图像分类任务上进行了大量实验,以展示 KMCL 相对于 SOTA 方法的一致改进。PyTorch 实现见 \url{https://github.com/mahdihosseini/KMCL}。

关键词

引用

@article{arxiv.2307.03967,
  title  = {End-to-End Supervised Multilabel Contrastive Learning},
  author = {Ahmad Sajedi and Samir Khaki and Konstantinos N. Plataniotis and Mahdi S. Hosseini},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2307.03967},
  year   = {2023}
}