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正则化注意力网络用于视觉问答中的异常检测

计算机视觉与模式识别 2022-04-12 v3 机器学习

摘要

为了现实世界应用的稳定性与可靠性,单模态任务中 DNN 的鲁棒性已得到评估。然而,很少有研究考虑视觉问答(VQA)模型在部署到现实世界后于测试时可能遇到的异常情况。在本研究中,我们评估了 SOTA VQA 模型对五类不同异常的鲁棒性,包括最坏情况、最常见情况以及 VQA 模型的当前局限。与单模态任务中的结果不同,VQA 模型中答案的最大置信度无法检测异常输入,且对输出进行如离群值暴露之类的训练后处理对 VQA 模型无效。因此,我们提出一种基于注意力的方法,其利用输入图像与问题之间推理的置信度,并展现出比单模态任务中先前方法更有前景的结果。此外,我们表明注意力网络的最大熵正则化能显著改善 VQA 模型的基于注意力的异常检测。得益于其简洁性,基于注意力的异常检测与正则化是与模型无关的方法,可用于 SOTA VQA 模型中各种跨模态注意力。结果表明,VQA 中的跨模态注意力对于提升 VQA 准确率以及针对各类异常的鲁棒性均十分重要。

关键词

引用

@article{arxiv.2009.10054,
  title  = {Regularizing Attention Networks for Anomaly Detection in Visual Question Answering},
  author = {Doyup Lee and Yeongjae Cheon and Wook-Shin Han},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2009.10054},
  year   = {2022}
}

备注

16 pages, 7 figures, Accepted by AAAI-21