Learning invariant representations has been the longstanding approach to self-supervised learning. However, recently progress has been made in preserving equivariant properties in representations, yet do so with highly prescribed architectures. In this work, we propose an invariant-equivariant self-supervised architecture that employs Capsule Networks (CapsNets) which have been shown to capture equivariance with respect to novel viewpoints. We demonstrate that the use of CapsNets in equivariant self-supervised architectures achieves improved downstream performance on equivariant tasks with higher efficiency and fewer network parameters. To accommodate the architectural changes of CapsNets, we introduce a new objective function based on entropy minimisation. This approach which we name CapsIE (Capsule Invariant Equivariant Network) achieves state-of-the-art performance on the equivariant rotation tasks on the 3DIEBench dataset compared to prior equivariant SSL methods, while performing competitively against supervised counterparts. Our results demonstrate the ability of CapsNets to learn complex and generalised representations for large-scale, multi-task datasets compared to previous CapsNet benchmarks. Code is available at https://github.com/AberdeenML/CapsIE.


翻译:学习不变表示一直是自监督学习的长期方法。然而,最近在保持表示的等变特性方面取得了进展,但需要使用高度预设的架构。在本工作中,我们提出了一种采用胶囊网络(CapsNets)的不变-等变自监督架构,该网络已被证明能够捕捉相对于新视角的等变性。我们证明,在等变自监督架构中使用CapsNets可以在等变任务上实现更高的下游性能,同时具有更高的效率和更少的网络参数。为适应CapsNets的架构变化,我们引入了一种基于熵最小化的新目标函数。我们将这种方法命名为CapsIE(胶囊不变等变网络),与先前的等变SSL方法相比,在3DIEBench数据集的等变旋转任务上实现了最先进的性能,同时与监督方法相比具有竞争力。我们的结果表明,与之前的CapsNet基准相比,CapsNets能够为大规模、多任务数据集学习复杂且泛化的表示。代码可在https://github.com/AberdeenML/CapsIE获取。

0
下载
关闭预览

相关内容

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
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
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
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26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
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
46+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
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
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
15+阅读 · 2023年4月24日
Arxiv
10+阅读 · 2021年2月26日
Arxiv
19+阅读 · 2021年2月4日
Arxiv
38+阅读 · 2020年12月2日
On Feature Normalization and Data Augmentation
Arxiv
15+阅读 · 2020年2月25日
Arxiv
10+阅读 · 2017年12月29日
VIP会员
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
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
相关论文
相关基金
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
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
46+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
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
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