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以牢硕匕首取匕首:通过噪声元学习对抗标签噪声

机器学习 2025-02-25 v1 计算机视觉与模式识别

摘要

从噪声标签学习 (LNL) 的目标是使用噪声数据集训练出高性能的深度模型。基于元学习的标签纠正方法已在 LNL 中展现出惊人的性能,通过设计各种元标签纠正任务来实现。然而,这些方法的标签纠正需要额外的干净验证集,需额外人力,严重限制了其实际应用。为解决这一问题,我们提出一种新颖的噪声元标签纠正框架 STCT,反其道而行之——使用噪声数据来纠正标签噪声,借鉴了“以牢硕匕首取匕首”的精神。STCT 的核心思想是将与训练数据独立同分布的噪声数据作为验证集,用于评估模型性能并在元学习框架中进行标签纠正,从而无需额外干净数据。通过将元学习中复杂的双层优化分解为表征学习和标签纠正,STCT 采用交替训练策略解决噪声元纠正与半监督表征学习。大量实验表明,STCT 在合成数据和真实数据集上均表现卓越,尤其在高噪声率情境下效果显著。在 CIFAR-10 上进行 80% 对称噪声测试时,STCT 实现了 96.9% 的标签纠正率和 95.2% 的分类性能,显著优于当前最先进的水平。

关键词

引用

@article{arxiv.2502.16104,
  title  = {Set a Thief to Catch a Thief: Combating Label Noise through Noisy Meta Learning},
  author = {Hanxuan Wang and Na Lu and Xueying Zhao and Yuxuan Yan and Kaipeng Ma and Kwoh Chee Keong and Gustavo Carneiro},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2502.16104},
  year   = {2025}
}