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关于 Top-k 替代损失的一致性

机器学习 2020-07-09 v2 机器学习

摘要

top-kk 误差常用于评估计算机视觉中具挑战性分类任务的性能,因为它旨在补偿真值标签中的歧义。这一实际成功促使我们对一致的 top-kk 分类进行理论分析。令人惊讶的是,尽管取一个向量的 kk-argmax 以保证返回另一个向量的 kk-argmax 对于描述贝叶斯最优性至关重要,但何时成立尚未被严格理解;我们同时完成了这两项工作。然后,我们定义 top-kk 校准并证明它是一致性的必要且充分条件。基于 top-kk 校准分析,我们提出了一类 top-kk 校准的 Bregman 散度替代损失。我们的分析继续表明,先前提出的类铰链 top-kk 替代损失不是 top-kk 校准的,并暗示不存在凸的铰链损失是 top-kk 校准的。另一方面,我们提出了一种新的铰链损失,它是一致的。我们进一步探索,表明我们的铰链损失在限制为线性函数时仍保持一致,而交叉熵则不然。最后,我们展示了一个可微的、凸的损失函数,它对特定的 kk 是 top-kk 校准的。

关键词

引用

@article{arxiv.1901.11141,
  title  = {On the Consistency of Top-k Surrogate Losses},
  author = {Forest Yang and Sanmi Koyejo},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1901.11141},
  year   = {2020}
}