In some machine learning applications the availability of labeled instances for supervised classification is limited while unlabeled instances are abundant. Semi-supervised learning algorithms deal with these scenarios and attempt to exploit the information contained in the unlabeled examples. In this paper, we address the question of how to evolve neural networks for semi-supervised problems. We introduce neuroevolutionary approaches that exploit unlabeled instances by using neuron coverage metrics computed on the neural network architecture encoded by each candidate solution. Neuron coverage metrics resemble code coverage metrics used to test software, but are oriented to quantify how the different neural network components are covered by test instances. In our neuroevolutionary approach, we define fitness functions that combine classification accuracy computed on labeled examples and neuron coverage metrics evaluated using unlabeled examples. We assess the impact of these functions on semi-supervised problems with a varying amount of labeled instances. Our results show that the use of neuron coverage metrics helps neuroevolution to become less sensitive to the scarcity of labeled data, and can lead in some cases to a more robust generalization of the learned classifiers.


翻译:在某些机器学习应用中,用于监督分类的标注实例有限,而未标注实例却十分丰富。半监督学习算法处理此类场景,并试图利用未标注样本中包含的信息。本文探讨如何针对半监督问题进化神经网络。我们引入了利用未标注实例的神经进化方法,该方法通过计算每个候选解编码的神经网络架构上的神经元覆盖度指标来实现。神经元覆盖度指标类似于用于测试软件的代码覆盖度指标,但侧重于量化测试实例对神经网络不同组件的覆盖程度。在我们的神经进化方法中,我们定义了结合标注实例分类精度和未标注实例神经元覆盖度指标的适应度函数。我们评估了这些函数在不同标注实例数量的半监督问题上的影响。结果表明,使用神经元覆盖度指标有助于神经进化对标注数据稀缺的敏感性降低,并且在某些情况下可导致学习分类器更鲁棒的泛化能力。

0
下载
关闭预览

相关内容

100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
167+阅读 · 2020年3月18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
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
106+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
深度自进化聚类:Deep Self-Evolution Clustering
我爱读PAMI
15+阅读 · 2019年4月13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
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
Capsule Networks解析
机器学习研究会
11+阅读 · 2017年11月12日
强化学习族谱
CreateAMind
26+阅读 · 2017年8月2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 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Arxiv
13+阅读 · 2019年1月26日
Arxiv
12+阅读 · 2018年9月15日
VIP会员
最新内容
深入Project Maven:为何人工智能在战场上依然失灵
锻造未来士兵:外骨骼、基因工程与赛博格
专知会员服务
7+阅读 · 7月19日
《无人机蜂群通信技术研究》50页
专知会员服务
7+阅读 · 7月19日
战力倍增器:自主武器系统与乌克兰及加沙冲突
人工智能赋能战场情报:提速决策进程
专知会员服务
6+阅读 · 7月17日
《拥抱新兴技术:面向未来军官的教育革新》
专知会员服务
8+阅读 · 7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
深度自进化聚类:Deep Self-Evolution Clustering
我爱读PAMI
15+阅读 · 2019年4月13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
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
Capsule Networks解析
机器学习研究会
11+阅读 · 2017年11月12日
强化学习族谱
CreateAMind
26+阅读 · 2017年8月2日
相关基金
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 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员