"Accuracy-on-the-line" is a widely observed phenomenon in machine learning, where a model's accuracy on in-distribution (ID) and out-of-distribution (OOD) data is positively correlated across different hyperparameters and data configurations. But when does this useful relationship break down? In this work, we explore its robustness. The key observation is that noisy data and the presence of nuisance features can be sufficient to shatter the Accuracy-on-the-line phenomenon. In these cases, ID and OOD accuracy can become negatively correlated, leading to "Accuracy-on-the-wrong-line". This phenomenon can also occur in the presence of spurious (shortcut) features, which tend to overshadow the more complex signal (core, non-spurious) features, resulting in a large nuisance feature space. Moreover, scaling to larger datasets does not mitigate this undesirable behavior and may even exacerbate it. We formally prove a lower bound on Out-of-distribution (OOD) error in a linear classification model, characterizing the conditions on the noise and nuisance features for a large OOD error. We finally demonstrate this phenomenon across both synthetic and real datasets with noisy data and nuisance features.


翻译:“准确性线性关系”是机器学习中广泛观察到的现象,即模型在分布内数据与分布外数据上的准确率在不同超参数和数据配置下呈现正相关。但这种有用关系何时会失效?本研究探讨了该现象的鲁棒性。关键发现是:噪声数据和干扰特征的存在足以破坏“准确性线性关系”现象。在这些情况下,分布内与分布外准确率可能转为负相关,形成“错误走向的准确性”。这种现象也可能在伪相关(捷径)特征存在时发生,这类特征往往会掩盖更复杂的信号(核心、非伪相关)特征,从而形成庞大的干扰特征空间。此外,扩大数据集规模不仅无法缓解这种不良行为,甚至可能加剧其影响。我们在线性分类模型中严格证明了分布外误差的下界,刻画了噪声与干扰特征导致较大分布外误差的条件。最终,我们在含噪声数据和干扰特征的合成数据集与真实数据集上验证了这一现象。

0
下载
关闭预览

相关内容

机器学习系统设计系统评估标准
【ACL2020】多模态信息抽取,365页ppt
专知会员服务
151+阅读 · 2020年7月6日
专知会员服务
55+阅读 · 2020年3月16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
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
182+阅读 · 2019年10月11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
RL解决'BipedalWalkerHardcore-v2' (SOTA)
CreateAMind
31+阅读 · 2019年7月17日
灾难性遗忘问题新视角:迁移-干扰平衡
CreateAMind
17+阅读 · 2019年7月6日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
利用动态深度学习预测金融时间序列基于Python
量化投资与机器学习
18+阅读 · 2018年10月30日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12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
Layer Normalization原理及其TensorFlow实现
深度学习每日摘要
32+阅读 · 2017年6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
2+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2016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 · 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 · 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
1+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
16+阅读 · 2022年5月17日
Arxiv
18+阅读 · 2021年3月16日
A survey on deep hashing for image retrieval
Arxiv
15+阅读 · 2020年6月10日
VIP会员
最新内容
学习数据的几何:形状空间分析数学综述
专知会员服务
7+阅读 · 6月17日
定向能反无人机系统最新发展动态
专知会员服务
7+阅读 · 6月17日
从燃煤战舰到算法战争:水面指挥的永恒要求
专知会员服务
5+阅读 · 6月17日
相关资讯
RL解决'BipedalWalkerHardcore-v2' (SOTA)
CreateAMind
31+阅读 · 2019年7月17日
灾难性遗忘问题新视角:迁移-干扰平衡
CreateAMind
17+阅读 · 2019年7月6日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
利用动态深度学习预测金融时间序列基于Python
量化投资与机器学习
18+阅读 · 2018年10月30日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12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
Layer Normalization原理及其TensorFlow实现
深度学习每日摘要
32+阅读 · 2017年6月17日
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
2+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2016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 · 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 · 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
1+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员