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LUMix:通过更好建模标签不确定性改进 Mixup

计算机视觉与模式识别 2022-11-30 v1 机器学习

摘要

现代深度网络在带噪样本与正则化技术训练下可获更好泛化。Mixup 与 CutMix 已被证明是有效的数据增强方法,有助于避免过拟合。先前基于 Mixup 的方法线性组合图像与标签以生成额外训练数据。然而,若目标未占据整幅图像(如图 1 所示),此举存在问题。即便对人类而言,正确分配标签权重也十分困难,且无明显准则可衡量之。为应对该问题,本文提出 LUMix,其通过在训练中引入标签扰动来建模此类不确定性。LUMix 十分简单,仅需数行代码即可实现,并可普遍应用于任何深度网络(例如 CNNs 与 Vision Transformers),计算开销极小。大量实验表明,我们的 LUMix 能在 ImageNet 上持续提振具有广泛多样性与容量的网络性能,例如小模型 DeiT-S 提升 +0.7%+0.7\%,大变体 XCiT-L 提升 +0.6%+0.6\%。我们还证明 LUMix 在 ImageNet-O 与 ImageNet-A 评测中可带来更好鲁棒性。源代码见 \href{https://github.com/kevin-ssy/LUMix}{此处}

关键词

引用

@article{arxiv.2211.15846,
  title  = {LUMix: Improving Mixup by Better Modelling Label Uncertainty},
  author = {Shuyang Sun and Jie-Neng Chen and Ruifei He and Alan Yuille and Philip Torr and Song Bai},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2211.15846},
  year   = {2022}
}