Few-Shot Class-Incremental Learning via Relation Knowledge Distillation 閱讀筆記

這篇論文來自 2021 AAAI
屬於小樣本增量學習

 

Relation原因

具體而言,IKD 方法僅約束原始網絡的響應與在新任務中學習到的單個示例的響應之間的差異。 結果,對於許多人工智能應用(例如圖像分類和類增量學習)很重要的點之間的相互關係不可避免地被忽略了。

顯然,樣本之間存在大量的相關信息。 例如,貓通常更像狗,而不是汽車。 這種關係可以作為學習順序任務的有用先驗。 因此,它提供了一種更有效的方法,不僅可以約束特徵空間中樣本的位置,還可以約束它們在few shot class incremetnal learning問題中的關係。

構建ERG, examplar挑選

Reason:

However, the randomly-selected exemplars can not well represent data of different classes from the old network in the FSCIL scenarios. 

設定每個class要挑選K個作為examplar

The P(p, q) i

复现《Learning with Fantasy: Semantic-Aware Virtual Contrastive Constraint for Few-Shot Class-Incremental Learning》这篇论文可按以下步骤进行: ### 1. 准备工作 - **获取代码**:该论文的代码地址为https://github.com/zysong0113/SAVC ,可从该地址下载代码到本地 [^2]。 - **明确任务**:论文主要解决少样本类增量学习(Few-shot class-incremental learning,FSCIL)问题,即在有限样本下持续学习新类别且不遗忘旧类别的分类任务 [^3]。 ### 2. 数据处理 - **初始数据处理**:利用初始样本充足的训练数据训练特征提取器。对初始训练样本进行数据增强(增强次数和顺序确定)以扩充初始数据集。例如,可采用特定的图像旋转、翻转等操作,且后续所有增强都按此方式进行 [^4]。 - **增量数据处理**:计算增量训练数据(少样本)中新增类别的原型,通过数据增强和特征提取后得到特征的均值来确定 [^4]。 ### 3. 模型训练 - **特征提取器训练**:采用MoCo的学习策略构建对比损失,结合标准交叉熵分类损失更新模型。扩充版的初始训练数据集经训练好的特征提取器(训练好后冻结)输出特征,并据此计算各初始类别不同增强方式下的原型(特征均值) [^4]。 - **联合优化**:论文采用分类对比任务联合优化框架,同时还涉及每个增量会话的微调更新 [^2]。 ### 4. 模型测试 - **相似度计算与分类**:对测试样本进行数据增强,将增强后的测试样本输入特征提取器得到特征,并对测试特征和所有原型进行标准化。计算测试特征与各原型的平均相似度,将测试样本分类为平均相似度最高的类 [^4]。 ### 代码示例 由于不清楚代码仓库中的具体实现,以下是一个简单示意代码说明数据增强和原型计算的过程: ```python import torch import torchvision.transforms as transforms # 数据增强示例 transform = transforms.Compose([ transforms.RandomRotation(10), transforms.RandomHorizontalFlip() ]) # 假设初始训练数据 initial_data = torch.randn(100, 3, 32, 32) # 100个样本,3通道,32x32图像 augmented_data = [] for sample in initial_data: augmented_sample = transform(sample) augmented_data.append(augmented_sample) augmented_data = torch.stack(augmented_data) # 计算原型示例 def calculate_prototype(data): return torch.mean(data, dim=0) prototype = calculate_prototype(augmented_data) ```
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