In semi-supervised learning, unlabeled samples can be utilized through augmentation and consistency regularization. However, we observed certain samples, even undergoing strong augmentation, are still correctly classified with high confidence, resulting in a loss close to zero. It indicates that these samples have been already learned well and do not provide any additional optimization benefits to the model. We refer to these samples as ``naive samples". Unfortunately, existing SSL models overlook the characteristics of naive samples, and they just apply the same learning strategy to all samples. To further optimize the SSL model, we emphasize the importance of giving attention to naive samples and augmenting them in a more diverse manner. Sample adaptive augmentation (SAA) is proposed for this stated purpose and consists of two modules: 1) sample selection module; 2) sample augmentation module. Specifically, the sample selection module picks out {naive samples} based on historical training information at each epoch, then the naive samples will be augmented in a more diverse manner in the sample augmentation module. Thanks to the extreme ease of implementation of the above modules, SAA is advantageous for being simple and lightweight. We add SAA on top of FixMatch and FlexMatch respectively, and experiments demonstrate SAA can significantly improve the models. For example, SAA helped improve the accuracy of FixMatch from 92.50% to 94.76% and that of FlexMatch from 95.01% to 95.31% on CIFAR-10 with 40 labels.


翻译:在半监督学习中,未标注样本可通过数据增强和一致性正则化来利用。然而,我们观察到某些样本即使经过强增强,仍能以高置信度被正确分类,导致损失趋近于零。这表明这些样本已被充分学习,无法为模型提供额外的优化收益。我们将这类样本称为“朴素样本”。遗憾的是,现有半监督学习模型忽略了朴素样本的特性,仅对所有样本采用相同的学习策略。为进一步优化半监督学习模型,我们强调关注朴素样本并以更多样化方式对其进行增强的重要性。为此,我们提出样本自适应增强方法,该方法包含两个模块:1)样本选择模块;2)样本增强模块。具体而言,样本选择模块在每个训练轮次基于历史训练信息筛选出朴素样本,随后在样本增强模块中以更多样化的方式对这些朴素样本进行增强。得益于上述模块的极端易实现性,样本自适应增强具有简洁轻量的优势。我们分别在FixMatch和FlexMatch模型上叠加样本自适应增强,实验表明该方法能显著提升模型性能。例如,在CIFAR-10数据集使用40个标注样本时,样本自适应增强将FixMatch的准确率从92.50%提升至94.76%,将FlexMatch的准确率从95.01%提升至95.31%。

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
【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
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
Single-Shot Object Detection with Enriched Semantics
统计学习与视觉计算组
14+阅读 · 2018年8月29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
47+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
3+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
15+阅读 · 2023年4月24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
8+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
6+阅读 · 6月17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
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
Single-Shot Object Detection with Enriched Semantics
统计学习与视觉计算组
14+阅读 · 2018年8月29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
47+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
3+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