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GCT:面向半监督少样本学习的图协同训练

计算机视觉与模式识别 2024-03-20 v4

摘要

少样本学习(FSL)旨在解决数据稀缺问题,近年来受到广泛关注。一种流行的 FSL 框架包含两个阶段:(i)预训练阶段利用基类数据训练基于 CNN 的特征提取器。(ii)元测试阶段将冻结的特征提取器应用于新类数据(新类数据与基类数据类别不同)并设计分类器进行识别。为纠正少样本数据分布,研究者通过引入无标签数据提出了半监督少样本学习(SSFSL)。尽管 SSFSL 已在 FSL 领域被证明取得了优异性能,但仍存在一个根本问题:由于跨类别设置,预训练的特征提取器无法完美适应新类数据。通常,新类特征中会引入大量噪声。我们将其称为特征提取器不适应(FEM)问题。为应对 FEM,本文做出两方面努力。首先,我们提出一种新颖的标签预测方法——孤立图学习(IGL)。IGL 引入拉普拉斯算子将原始数据编码到图空间,从而在分类时减少对特征的依赖,然后将图表示投影到标签空间进行预测。关键在于:IGL 能从特征表示角度削弱噪声的负面影响,并且可灵活独立地完成训练与测试流程,适用于 SSFSL。其次,我们将所提出的 IGL 扩展到协同训练框架,从多模态融合角度提出图协同训练(GCT)以应对该挑战。GCT 是一种半监督方法,利用具有两种模态特征的无标签样本交叉增强 IGL 分类器。

关键词

引用

@article{arxiv.2203.07738,
  title  = {GCT: Graph Co-Training for Semi-Supervised Few-Shot Learning},
  author = {Rui Xu and Lei Xing and Shuai Shao and Lifei Zhao and Baodi Liu and Weifeng Liu and Yicong Zhou},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2203.07738},
  year   = {2024}
}