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UNICON:通过均匀选择和对比学习对抗标签噪声

计算机视觉与模式识别 2022-04-28 v4 机器学习

摘要

监督深度学习方法需要大量标注数据;因此,标签噪声不可避免。使用此类噪声数据训练会负面影响深度神经网络的泛化性能。为了对抗标签噪声,最新的最先进方法采用某种样本选择机制来选择可能干净的子集。然后,使用现成的半监督学习方法进行训练,其中被拒绝的样本被视为未标记数据。我们的全面分析表明,当前的选取方法不成比例地从简单(快速可学习)类别中选择样本,而拒绝来自相对较难类别的样本。这会在所选干净集中造成类别不平衡,进而在高标签噪声下降低性能。在这项工作中,我们提出UNICON,一种简单而有效的样本选择方法,对高标签噪声具有鲁棒性。为了解决简单和困难样本的不成比例选择,我们引入了一种基于Jensen-Shannon散度的均匀选择机制,不需要任何概率建模和超参数调整。我们用对比学习补充我们的选择方法,以进一步对抗噪声标签的记忆。在多个基准数据集上的大量实验证明了UNICON的有效性;在CIFAR100数据集上,噪声率为90%时,我们比当前最先进方法提高了11.4%。我们的代码已公开。

关键词

引用

@article{arxiv.2203.14542,
  title  = {UNICON: Combating Label Noise Through Uniform Selection and Contrastive Learning},
  author = {Nazmul Karim and Mamshad Nayeem Rizve and Nazanin Rahnavard and Ajmal Mian and Mubarak Shah},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2203.14542},
  year   = {2022}
}

备注

Accepted at IEEE Conference on Computer Vision and Pattern Recognition (CVPR) 2022