Contrastive Learning (CL) has emerged as one of the most successful paradigms for unsupervised visual representation learning, yet it often depends on intensive manual data augmentations. With the rise of generative models, especially diffusion models, the ability to generate realistic images close to the real data distribution has been well recognized. These generated high-equality images have been successfully applied to enhance contrastive representation learning, a technique termed ``data inflation''. However, we find that the generated data (even from a good diffusion model like DDPM) may sometimes even harm contrastive learning. We investigate the causes behind this failure from the perspective of both data inflation and data augmentation. For the first time, we reveal the complementary roles that stronger data inflation should be accompanied by weaker augmentations, and vice versa. We also provide rigorous theoretical explanations for these phenomena via deriving its generalization bounds under data inflation. Drawing from these insights, we propose Adaptive Inflation (AdaInf), a purely data-centric strategy without introducing any extra computation cost. On benchmark datasets, AdaInf can bring significant improvements for various contrastive learning methods. Notably, without using external data, AdaInf obtains 94.70% linear accuracy on CIFAR-10 with SimCLR, setting a new record that surpasses many sophisticated methods. Code is available at https://github.com/PKU-ML/adainf.


翻译:对比学习(CL)已成为无监督视觉表征学习最成功的范式之一,但其通常依赖于密集的人工数据增强。随着生成模型(尤其是扩散模型)的兴起,其生成接近真实数据分布的逼真图像的能力已得到广泛认可。这些高质量生成图像已成功应用于增强对比表征学习,该技术被称为“数据膨胀”。然而,我们发现生成数据(即使来自像DDPM这样的优秀扩散模型)有时甚至可能损害对比学习。我们从数据膨胀和数据增强两个角度探究了这种失败背后的原因。我们首次揭示了更强的数据膨胀应配合更弱的数据增强,反之亦然,两者具有互补作用。我们还通过推导数据膨胀下的泛化界,为这些现象提供了严格的理论解释。基于这些见解,我们提出了自适应膨胀(AdaInf),一种纯数据中心的策略,无需引入任何额外计算成本。在基准数据集上,AdaInf可为多种对比学习方法带来显著改进。值得注意的是,在不使用外部数据的情况下,AdaInf通过SimCLR在CIFAR-10上达到了94.70%的线性准确率,创下了超越诸多复杂方法的新纪录。代码可在https://github.com/PKU-ML/adainf获取。

0
下载
关闭预览

相关内容

Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
82+阅读 · 2020年7月26日
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9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
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
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2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
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
论文浅尝 | Question Answering over Freebase
开放知识图谱
19+阅读 · 2018年1月9日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31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
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
47+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
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2024年4月30日
Arxiv
12+阅读 · 2021年3月24日
Arxiv
14+阅读 · 2021年3月10日
Arxiv
10+阅读 · 2021年2月26日
Geometric Graph Convolutional Neural Networks
Arxiv
10+阅读 · 2019年9月11日
Arxiv
23+阅读 · 2018年10月1日
Relational Deep Reinforcement Learning
Arxiv
10+阅读 · 2018年6月28日
VIP会员
最新内容
《通过小型无人机系统将情报能力“作战化”》
消耗优势:美军的“精确规模化”概念
专知会员服务
8+阅读 · 6月15日
《离线语言支持系统:面向空战战术决策》
专知会员服务
8+阅读 · 6月15日
相关资讯
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
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
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2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
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
论文浅尝 | Question Answering over Freebase
开放知识图谱
19+阅读 · 2018年1月9日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
相关论文
Arxiv
0+阅读 · 2024年4月30日
Arxiv
12+阅读 · 2021年3月24日
Arxiv
14+阅读 · 2021年3月10日
Arxiv
10+阅读 · 2021年2月26日
Geometric Graph Convolutional Neural Networks
Arxiv
10+阅读 · 2019年9月11日
Arxiv
23+阅读 · 2018年10月1日
Relational Deep Reinforcement Learning
Arxiv
10+阅读 · 2018年6月28日
相关基金
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31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
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
47+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
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员