Semi-supervised learning (SSL) promises improved accuracy compared to training classifiers on small labeled datasets by also training on many unlabeled images. In real applications like medical imaging, unlabeled data will be collected for expediency and thus uncurated: possibly different from the labeled set in classes or features. Unfortunately, modern deep SSL often makes accuracy worse when given uncurated unlabeled data. Recent complex remedies try to detect out-of-distribution unlabeled images and then discard or downweight them. Instead, we introduce Fix-A-Step, a simpler procedure that views all uncurated unlabeled images as potentially helpful. Our first insight is that even uncurated images can yield useful augmentations of labeled data. Second, we modify gradient descent updates to prevent optimizing a multi-task SSL loss from hurting labeled-set accuracy. Fix-A-Step can repair many common deep SSL methods, improving accuracy on CIFAR benchmarks across all tested methods and levels of artificial class mismatch. On a new medical SSL benchmark called Heart2Heart, Fix-A-Step can learn from 353,500 truly uncurated ultrasound images to deliver gains that generalize across hospitals.


翻译:半监督学习(SSL)通过在大量无标签图像上进行训练,相较于仅使用小规模标注数据集训练分类器,有望提升分类准确率。在医学影像等实际应用中,为追求便捷性采集的无标签数据往往未经清洗——其类别或特征可能与标注数据存在差异。然而,当面对此类未清洗的无标签数据时,现代深度学习SSL方法常导致准确率下降。近期复杂修复方案尝试检测分布外无标签图像并予以丢弃或降权处理。为此,我们提出Fix-A-Step这一更简洁的方法,将全部未清洗无标签图像视为潜在有效资源。我们的第一个洞见是:即使未清洗图像也可产生对标注数据有益的数据增强。其次,我们改进梯度下降更新机制,防止多任务SSL损失函数优化损害标注集准确率。Fix-A-Step可修复多种常见深度学习SSL方法,在CIFAR基准测试中,对所有测试方法及人工类别失配等级均能提升准确率。在新型医学SSL基准Heart2Heart上,Fix-A-Step能够从353,500张真正未清洗的超声图像中学习,并实现泛化至不同医院的表现增益。

0
下载
关闭预览

相关内容

【2022新书】高效深度学习,Efficient Deep Learning Book
专知会员服务
128+阅读 · 2022年4月21日
100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
167+阅读 · 2020年3月18日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
78+阅读 · 2019年10月10日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
94+阅读 · 2019年10月10日
Multi-Task Learning的几篇综述文章
深度学习自然语言处理
15+阅读 · 2020年6月15日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
16+阅读 · 2019年1月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Arxiv
13+阅读 · 2023年2月7日
Arxiv
13+阅读 · 2021年3月29日
Adaptive Synthetic Characters for Military Training
Arxiv
50+阅读 · 2021年1月6日
Learning from Few Samples: A Survey
Arxiv
77+阅读 · 2020年7月30日
Learning in the Frequency Domain
Arxiv
11+阅读 · 2020年3月12日
Arxiv
45+阅读 · 2019年12月20日
Arxiv
15+阅读 · 2018年4月3日
VIP会员
最新内容
无人机自主控制与人工智能:系统性综述
专知会员服务
10+阅读 · 今天7:25
巡飞弹与反无人机系统——现代战场的两大支柱
专知会员服务
3+阅读 · 今天6:54
《打造“黄金舰队”》57页报告
专知会员服务
3+阅读 · 今天6:52
《北约数字教官网络发展路径》128页报告
专知会员服务
2+阅读 · 今天6:33
ECCV 2026 | MIMFlow:MIM与归一化流统一图像生成
专知会员服务
7+阅读 · 6月25日
网状网络及其在军事领域的运用
专知会员服务
7+阅读 · 6月25日
无美国参与的欧洲战争方式(万字长文)
专知会员服务
8+阅读 · 6月25日
《国防领域敏感性分析白皮书》
专知会员服务
9+阅读 · 6月25日
综述 | 从问答到任务完成:Agent系统与Harness设计
专知会员服务
10+阅读 · 6月24日
Agentic RL:框架、实践与长程智能体训练
专知会员服务
10+阅读 · 6月24日
相关资讯
Multi-Task Learning的几篇综述文章
深度学习自然语言处理
15+阅读 · 2020年6月15日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
16+阅读 · 2019年1月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
相关论文
Arxiv
13+阅读 · 2023年2月7日
Arxiv
13+阅读 · 2021年3月29日
Adaptive Synthetic Characters for Military Training
Arxiv
50+阅读 · 2021年1月6日
Learning from Few Samples: A Survey
Arxiv
77+阅读 · 2020年7月30日
Learning in the Frequency Domain
Arxiv
11+阅读 · 2020年3月12日
Arxiv
45+阅读 · 2019年12月20日
Arxiv
15+阅读 · 2018年4月3日
相关基金
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员