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PatchUp:一种用于卷积神经网络的特征空间块级正则化技术

机器学习 2023-01-10 v2 机器学习

摘要

大容量深度学习模型在使用有限标注训练数据训练时,往往容易出现较大的泛化差距。近期一类解决此问题的方法通过混合一对(或多个)训练样本来构建新的训练样本。我们提出PatchUp,这是一种用于卷积神经网络(CNN)的隐状态块级正则化技术,作用于从随机样本对中选取的特征图的连续块上。我们的方法提高了CNN模型针对其他最先进混合方法中可能出现的流形入侵问题的鲁棒性。此外,由于我们在隐空间中混合连续特征块,而隐空间比输入空间具有更多维度,因此我们获得了更多样化的样本,用于在不同维度上进行训练。我们在CIFAR-10/100、SVHN、Tiny-ImageNet和ImageNet上使用ResNet架构(包括PreActResnet18/34、WRN-28-10、ResNet101/152模型)的实验表明,PatchUp的性能优于或等同于当前最先进的CNN正则化器。我们还证明,PatchUp能对变形样本提供更好的泛化能力,并对对抗攻击具有更强的鲁棒性。

关键词

引用

@article{arxiv.2006.07794,
  title  = {PatchUp: A Feature-Space Block-Level Regularization Technique for Convolutional Neural Networks},
  author = {Mojtaba Faramarzi and Mohammad Amini and Akilesh Badrinaaraayanan and Vikas Verma and Sarath Chandar},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2006.07794},
  year   = {2023}
}

备注

AAAI - 2022