Zero-shot learning enables models to generalise to unseen classes by leveraging semantic information, bridging the gap between training and testing sets with non-overlapping classes. While much research has focused on zero-shot learning in computer vision, the application of these methods to environmental audio remains underexplored, with poor performance in existing studies. Generative methods, which have demonstrated success in computer vision, are notably absent from zero-shot environmental sound classification studies. To address this gap, this work investigates generative methods for zero-shot learning in environmental audio. Two successful generative models from computer vision are adapted: a cross-aligned and distribution-aligned variational autoencoder (CADA-VAE) and a leveraging invariant side generative adversarial network (LisGAN). Additionally, we introduced a novel diffusion model conditioned on class auxiliary data. Synthetic embeddings generated by the diffusion model are combined with seen class embeddings to train a classifier. Experiments are conducted on five environmental audio datasets, ESC-50, ARCA23K-FSD, FSC22, UrbanSound8k and TAU Urban Acoustics 2019, and one music classification dataset, GTZAN. Results show that the diffusion model outperforms all baseline methods on average across six audio datasets. This work establishes the diffusion model as a promising approach for zero-shot learning and introduces the first benchmark of generative methods for zero-shot environmental sound classification, providing a foundation for future research.


翻译:零样本学习通过利用语义信息使模型能够泛化到未见类别,从而弥合训练集和测试集之间无重叠类别的差距。尽管大量研究聚焦于计算机视觉中的零样本学习,但这些方法在环境音频中的应用仍探索不足,现有研究性能表现不佳。在计算机视觉中已取得成功的生成方法,在零样本环境声音分类研究中明显缺失。为填补这一空白,本工作研究了环境音频零样本学习中的生成方法。我们适配了两种来自计算机视觉的成功生成模型:跨对齐与分布对齐变分自编码器(CADA-VAE)以及利用不变性侧生成对抗网络(LisGAN)。此外,我们引入了一种基于类别辅助数据条件的新颖扩散模型。将扩散模型生成的合成嵌入与可见类嵌入相结合,用于训练分类器。我们在五个环境音频数据集(ESC-50、ARCA23K-FSD、FSC22、UrbanSound8k和TAU Urban Acoustics 2019)和一个音乐分类数据集(GTZAN)上进行了实验。结果表明,扩散模型在六个音频数据集上的平均性能优于所有基线方法。本工作确立了扩散模型作为零样本学习的一种有前景方法,并首次构建了用于零样本环境声音分类的生成方法基准,为未来研究奠定了基础。

0
下载
关闭预览

相关内容

【CVPR2024】渐进式语义引导视觉变换器用于零样本学习
专知会员服务
19+阅读 · 2024年4月13日
专知会员服务
52+阅读 · 2021年5月15日
专知会员服务
51+阅读 · 2020年12月26日
零样本文本分类,Zero-Shot Learning for Text Classification
专知会员服务
97+阅读 · 2020年5月31日
使用 FastAI 和即时频率变换进行音频分类
AI研习社
11+阅读 · 2019年5月9日
语音情绪识别|声源增强|基频可视化
深度学习每日摘要
15+阅读 · 2019年5月5日
近期声学领域前沿论文(No. 3)
深度学习每日摘要
24+阅读 · 2019年3月31日
论文浅尝 | 基于深度强化学习的远程监督数据集的降噪
开放知识图谱
29+阅读 · 2019年1月17日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
5+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
12+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
11+阅读 · 2012年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 5月6日
VIP会员
最新内容
驱动军事决策变革的顶尖人工智能指挥系统
专知会员服务
7+阅读 · 8月11日
非对称防御中的自组织临界性:俄乌战争
专知会员服务
10+阅读 · 8月10日
《战争中的大语言模型监管》
专知会员服务
14+阅读 · 8月10日
《边缘计算关键技术分析及美军作战实践应用》
边缘计算的军事应用
专知会员服务
12+阅读 · 8月9日
一种考虑资源机动性的武器目标分配混合算法
专知会员服务
13+阅读 · 8月8日
相关VIP内容
相关资讯
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
5+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
12+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
11+阅读 · 2012年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员