【论文阅读】AET:UnsupervisedRepresentationLearningbyAuto-Encoding TransformationsratherthanData

【文献阅读】Using Self-Supervised Learning Can Improve Model Robustness and Uncertainty 使用自监督学习可以提高模型的鲁棒性和不确定性 文章目录使用自监督学习可以提高模型的鲁棒性和不确定性AbstractIntroduction1、某些方面提高模型的鲁棒性2、提高了near-distribution样本的检测效果3、评价Out-of-Distribution Detection4.2 One-class learning前人做法作者方法Cifar10数据集ImageNet 数据集Conclusion Abstract (1)现有的方法落后于基于监督学习的方法,只是在不需要或者减少需要标签方面有好 阅读详情

AETvs. AED:UnsupervisedRepresentationLearningbyAuto-Encoding Transformations rather than Data
论文链接:https://arxiv.org/abs/1901.04596

基于变换的无监督训练

一个是以“预测变换”作为自监督信号进行训练的模型,代表是Rotation Net (RotNet)[1] 和AutoEncoding Transformations (AET) [2,3]。

  • RotNet [1]通过对输入图像的旋转角度进行分类,实现对图像的特征学习
  • AET[2,3]它的思想是颠覆了传统AutoEncoder重构数据的方法(Autoencoding Data, AED),而是通过重构变换(transformation)来实现特征的学习。下面的图对比了这两种模型(AED vs. AET)。按照不同的训练loss,有进一步分成了最小化MSE的第一代v1 [2],和最小化测地线距离的 v2版本[3]
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述
  • 特别的,在最新的AETv2中,利用在变换空间所构成的李群(Lie Group)中,通过利用在李群所构建的流型(manifold)上计算并最小化预测与采样的groundtruth变换直接的误差,可以进一步显著提高AET的性能。这点不能理解:对所有合法变换所构成的李群(Lie group of transformations),它对应的是一个弯曲的流型,而非一个平坦的欧式变换空间,这点如下图所示。所以利用MSE来计算变化的预测误差显然是不合理的。当然计算李群中两个变换之间的误差,并非易事。需要我们计算黎曼对数(Riemannian logarithm)。这个在一般情况下往往是不容易的。在[3]中,可以了homograhy变换下,如果利用子群投影来实现可优化的方法。具体可以参看改论文。
    在这里插入图片描述在这里插入图片描述
  • 我们近一步将其引申到用最大化特征和变换之间互信息来实现训练,并提出了 Autoenconding Variational Transformations (AVT) [4] 模型。并证明了,得到的AET/AVT特征可以实现 变换同变性 (Transformation Equivariance),这个也是Hinton 在胶囊网络中提出的希望能够学习到的一种重要特征;而AET/AVT实现了无监督训练下也能学习到这种变换同变的特征
    在这里插入图片描述
    这类基于“变换”的自编码方法,可以看作是一种无监督的数据增强,不用依赖于被增强样本的标注,这样一方面扩大了可以做增强的样本范围,另外也增大了变换适用的范围:因为在无监督数据增强下,我们不需要关心变换后的样本是否会改变样本的语义标注,进而可以探索更大范围内的变换下,图像样本各种可能的增强。

基于辨别Instance的无监督训练

除此之外,第二种达到SOTA性能就是以contrastive loss为代表的通过辨别不同instance来对实现自监督的训练。Momentum Contrast和其前身方法NCE[5]都是属于这类方法,最近提出的一些其他这里方法, 如contrastive Multiview coding。这类方法最早是收到ExamplarCNN [7]的启发,把每个样本看作是一个个独立的伪类别,用来无监督的训练网络。不同的是ExamplarCNN是直接训练一个最后一层FC来区分这些伪类,而基于contrastive loss的方法是把它看成一个retrieval by example的问题。通过辨别Instance,进而实现无监督训练,可以看成是deep clustering方法的一种极端情况。即,可以每个样本看做是一个独立的clusters。从这点上来看,deep clustering通过辨别更精细的聚类结构,结合contrastive loss,也许有更大的性能空间可以挖掘,比如 local aggregation 这个工作就是在这方面的一种有益的探索。

两类方法的异同这两类方法各有千秋,在公平的比较下(同样的网络、同样的数据集),各种都有互有胜负。不过后者,因为要辨别不同的instance,需要额外借助memory bank或者一个队列来存储过去的样本,而第一类的预测变换的方法则不需要。第一类方法也同时揭示了变换共变的性质,而且很容易扩展到半监督学习上[6],并取得了超越mean-teacher的性能,这些都使得它通过无监督数据增强在挖掘无标注数据上具有一定的优势。值得注意的是,两类方法都用到了变换来做增强。对于第一类方法而言,如上所述,直接可以看作是无监督的数据增强。对第二类方法而言,包括Momentum Contrast,在从一组数据(如memory bank或者sequence)中retrieve一个特定样本是,query和数据库中的样本都是做过某种变换了,这个可以防止出现trivial 的样本retrieval,对无监督训练起到了核心和关键的作用。

结论
这样看来,充分挖掘变换下样本特征的本质,进而实现无监督或有监督特征学习的最优化,是一个特征学习领域的一个重要方向。另外,如何把上述两类方法,在变换和instance 两个维度充分结合起来,实现两类方法的有机融合也是一个非常值得探讨的方向。

  • [1] Spyros Gidaris, Praveer Singh, Nikos Komodakis. Unsupervised Representation Learning by Predicting Image Rotations.
  • [2] Liheng Zhang, Guo-Jun Qi, Liqiang Wang, Jiebo Luo. AET vs. AED: Unsupervised Representation Learning by Auto-Encoding Transformations rather than Data, in Proceedings of IEEE Conference on Computer Vision and Pattern Recognition (CVPR 2019), Long Beach, CA, June 16th - June 20th, 2019.
  • [3] Feng Lin, Haohang Xu, Houqiang Li, Hongkai Xiong, and Guo-Jun Qi. AETv2: AutoEncoding Transformations for Self-Supervised Representation Learning by Minimizing Geodesic Distances in Lie Groups.
  • [4] Guo-Jun Qi, Liheng Zhang, Chang Wen Chen, Qi Tian. AVT: Unsupervised Learning of Transformation Equivariant Representations by Autoencoding Variational Transformations, in Proceedings of International Conference in Computer Vision (ICCV 2019), Seoul, Kore, Oct. 27 – Nov. 2, 2019.
  • [5] Zhirong Wu, Yuanjun Xiong, Stella Yu, and Dahua Lin. Unsupervised Feature Learning via Non-parametric instance discrimination.
  • [6] Guo-Jun Qi, Learning Generalized Transformation Equivariant Representations via Autoencoding Transformations
  • [7] Alexey Dosovitskiy, Philipp Fischer, Jost Tobias Springenberg, Martin Riedmiller, Thomas Brox, Discriminative Unsupervised Feature Learning with Exemplar Convolutional Neural Networks

参考:作者:齐国君https://www.zhihu.com/question/355779873/answer/935156022

Self-Supervised Representation Learning by Rotation Feature Decoupling (旋转特征解耦的自​​我监督表示学习) 本文是论文 Self-Supervised Representation Learning by Rotation Feature Decoupling (旋转特征解耦的自​​我监督表示学习)的翻译,因作者本人水平有限,难免有不妥之处,还望读者不吝赐教,谢谢! 摘要 我们介绍了一种自我监督的学习方法,该方法着眼于表示的有益特性及其在推广到实际任务中的能力。该方法将旋转不变性纳入特征学习框架,这是视觉表示的许多良好且经过充分研究的特性之一,而以前的基于深度卷积神经网络的自我监督的表示学习方法很少对此加以欣. 阅读详情

相关推荐

自监督学习——旋转篇

自监督学习——旋转篇 随着MoCo, SimCLR, BYOL等工作的提出将基于对比学习框架的自监督学习推到了一个新的风口,博主也写了一篇MoCo v1原理解析,如果大家想了解基于对比学习的自监督学习基本原理可以参考一下这篇博客。不过这不是本篇博客的重点,博主写这篇博客的主要目的是给大家介绍基于旋转的自监督学习。博主会通过两篇基于旋转的自监督学习论文的原理讲解让大家更好地了解到这种自监督学习的方式。 PS:自监督学习可以看成是无监督学习的一种形式,有关的讨论在MoCo的论文之中也有介绍,本篇博客在这里使用

PyBigStar的博客 3614

【RotNet 自监督学习】预测图像旋转角度

RotNet:预测图像旋转论文导读图像旋转预测框架旋转拖动验证码解决方案两种思路大数据应用赛卷积神经网络模型编译训练参数回调模型训练完整代码模型调用 论文导读 RotNet 通过预测图像旋转进行自监督学习 这是2018年ICLR发表的一篇论文,被引用超过1100次。论文的想法来源于:如果某人不了解图像中描绘的对象的概念,则他无法识别应用于图像的旋转。 在这篇文章中,我们回顾了巴黎科技大学(University Paris-Est)通过预测图像旋转进行的无监督表示学习。使用RotNet通过训练ConvNets

全网粉丝30W+,优快云、稀土掘金人工智能领域签约作者,人工智能、大模型、Python 爬虫,商务合作,请私信沟通。 9763

RotateCode:基于d4nstRotNet的使用,实现模拟完成旋转拖动验证码

感谢 首先先感谢这位老哥的无私分享,老哥牛!我直接使用了人家的模型,正确率超高!!! 奉上大哥的github:觉得有用的同学可以支持一下 RotNet This repository contains the code necessary to train and test convolutional neural networks (CNNs) for predicting the rotation angle of an image to correct its orientation. There are scripts to train two models, one on and another one on the . Since the data for this application is generated on-the-fly, you can also train

探索RotNet:一款强大的图像旋转分类框架

探索RotNet:一款强大的图像旋转分类框架 项目简介 是一个开源的深度学习项目,由开发者d4nst创建。该项目的目标是通过训练神经网络识别图像的旋转状态(0°, 90°, 180°, 270°),从而增强模型的旋转不变性。这对于许多计算机视觉应用来说,是一个极其重要但常被忽视的能力。 技术分析 RotNet 基于Python和TensorFlow实现,利用卷积神经网络(CNNs)进行训练。其核心...

gitblog_00035的博客 946

旋转神经网络RotNet

旋转神经网络RotNet,图片旋转

AI训练加速30%!用numactl玩转多显卡绑核的隐藏技巧

本文深入探讨了如何利用Linux系统的numactl工具,通过精确的NUMA绑核策略优化多GPU AI训练性能。文章详细解析了NUMA架构对性能的影响,提供了从拓扑探查、命令实战到多卡脚本化部署的完整指南,并分享了性能验证与常见陷阱,帮助开发者实现高达30%的训练加速。

web99的专栏 448

【项目】基于YOLOv8和RotNet实现圆形滑块验证码(拼图)自动识别(通过识别中间圆形的角度实现)

YOLO和RotNet实现圆形验证码拼图滑块自动识别

weixin_46221106的博客 2781

使用SSE流式输出(Javaweb前后端实战)

SSE(Server-Sent Events)是一种在Web应用中实现单向实时通信的技术。通过SSE,服务器可以主动向客户端发送更新,而无需客户端不断发起请求。这对于需要实时更新的应用场景(如聊天应用、实时数据监控等)非常有用。(服务端单向传输客户端,长连接)

记得开心一点嘛的博客 1万+

如何将图片恢复水平位置?图片旋转矫正方法大全,ddddocr作者基于RotNet的旋转验证码深度学习识别模型Rotate-Captcha-Crack

该模型首先使用边缘检测算法对图像进行边缘检测,然后找到边缘上的直线,并计算直线的角度。最后通过旋转图像来校正图像的角度。

朴拙科技的博客 5795

GPIB通讯的代码怎么写

GPIB(General Purpose Interface Bus)是一种用于连接计算机和测试设备的接口标准。 在写 GPIB 通讯的代码时,首先需要在计算机上安装 GPIB 驱动程序。然后,使用相应的编程语言和 GPIB 库函数来操作 GPIB 设备。 下面是一个使用 Python 语言和 pyvisa 库来实现 GPIB 通讯的示例代码: import visa# 创建 Visa 资源管理器...

weixin_35752645的博客 1546

一种四通道高精度IEPE加速度传感器控制器设计稿

一种四通道高精度IEPE加速度传感器控制器设计稿,颇具参考价值。

boyondmcu的博客 3853

论文导读:RotNet通过预测图像旋转进行自监督学习

这是2018年ICLR发表的一篇论文,被引用超过1100次。论文的想法来源于:如果某人不了解图像中描绘的对象的概念,则他无法识别应用于图像的旋转。 在这篇文章中,我们回顾了巴黎科技大学(University Paris-Est)通过预测图像旋转进行的无监督表示学习。使用RotNet通过训练ConvNets来学习图像特征,以识别应用于作为输入的图像的2d旋转。通过这种方法,无监督的预训练AlexNet模型达到了54.4%的mAP,仅比有监督的AlexNet低2.4点。 本文内容 RotNet:图像旋转预测

deephub 6317

Halcon手眼标定实战:九点标定法从入门到精通(附完整代码)

本文详细介绍了Halcon环境下九点标定法的完整实现流程,从基础概念到实战技巧,帮助开发者快速掌握手眼标定技术。通过精确采集图像坐标与机械坐标,计算仿射变换矩阵,实现相机与机械臂坐标系的精确映射,适用于工业自动化中的平面定位场景。

v4w5x6的博客 411

无监督学习新突破!华为美研所提出自动编码变换网络AET

深度神经网络的成功往往依赖于大量有标记的样本数据,但是这样的数据在许多实际场景中很难获得。为了解决这一挑战,无监督学习是首选方法,即不使用任何标记数据训练神经网络。与传统的自动编码数据(AED)方法不同,来自华为美研的Guo Jun Qi 等人提出了一种新的基于自动编码变换(AET)的无监督表示学习方法:给定一个随机的变换,AET尝试仅从编码特征中尽可能准确地预测出变换类型。其中心思想是:只要无监...

啊啊啊啊2 798

Python小波变换实战:用PyCWT分析气候数据(附完整代码)

本文详细介绍了如何使用Python中的PyCWT库进行小波变换分析,特别针对气候数据(如NINO3海温异常数据)的多尺度周期性特征提取。通过完整的代码示例,从数据预处理、小波参数配置到结果可视化,逐步指导读者掌握小波变换在气候研究中的实际应用。

weixin_29088655的博客 281

点云结构面智能识别与裂隙网络分析系统

点云结构面智能识别系统摘要 本系统采用深度学习与传统几何算法融合的方法,实现岩石结构面的智能识别与分析。系统包含7个核心模块:点云预处理、结构面识别、分组分割、参数计算、粗糙度分析、裂隙网络生成和可视化。技术路线结合PointNet++深度学习架构与RANSAC、区域生长等传统算法,通过预处理→深度学习识别→几何精修→参数计算→网络构建的流程实现高精度分析。预处理模块实现点云降噪、下采样和法向量估计,深度学习模块基于改进的PointNet++架构进行特征提取和分类。系统支持多种点云格式输入,提供完整的结构面

huanghm88的专栏 345

旋转拖动验证码解决方案

曾几何时,你是否被一个旋转验证码而困扰,没错今日主题——旋转验证码。 之前也是被他伤透了心,研究了好几天的js,想直接通过接口传输直接解决验证码的,然而我失败了,不过这一次,他来了他来了,他带着RotNet走来了。 RotNet也是我无意间发现的,没错时隔了好几个月,他自己出现在我眼前的。这是他的github:https://github.com/d4nst/RotNet/tree/master,他主要是预测图像的旋转角度以校正其方向,库中包括很全,数据集的下载,训练,预测全都有,而且最最最重要的是

Laozizuiku的博客 1万+

YOLOv8【第二章:卷积创新篇·第23节】一文搞懂,Transformer与卷积混合架构!

🏆 本文收录于 《YOLOv8实战:从入门到深度优化》,该专栏持续复现网络上各种热门内容(全网YOLO改进最全最新的专栏,质量分97分+,全网顶流),改进内容支持(分类、检测、分割、追踪、关键点、OBB检测)。且专栏会随订阅人数上升而涨价(毕竟不断更新),当前性价比极高,有一定的参考&学习价值,部分内容会基于现有的国内外顶尖人工智能AIGC等AI大模型技术总结改进而来,嘎嘎硬核。    ✨ 特惠福利:目前活动一折秒杀价!一次订阅,永久免费,所有后续更新内容均免费阅读!

**My Coding Family** 1387

FeatureLearningRotNet 项目常见问题解决方案

FeatureLearningRotNet 项目常见问题解决方案 1. 项目基础介绍 FeatureLearningRotNet 是一个基于深度学习的开源项目,主要用于实现无监督表征学习。该项目通过训练卷积神经网络(ConvNets)预测图像旋转角度来学习图像特征。项目的目标是在无需大量手动标注数据的情况下,从丰富的视觉数据中自动学习到有用的特征。该项目主要使用 Python 编程语言,并基于 P...

gitblog_01130的博客 570

jre9下载 jdk9

(Java SE Runtime Environment 9.0) 9.0u175 官方最新版 【x86|x64】

TMS_WebGMaps_1.9.8.0_Full_Source

TMS_WebGMaps_1.9.8.0_Full_Source 全源码 delphi cbuilder

20.Unsupervised Learning-Auto-encoder

Auto-encoder 自编码器是一种无监督学习方法,可用于数据降维及特征抽取。自编码器由编码器(Encoder)和解码器(Decoder)两部分组成。编码器通常对输入对象进行压缩表示,解码器对经压缩表示后的code进行解码重构。 它的思想是,找一个encoder,比如input一张image,经过encoder,output一个code,它的维度要远比inpu...

xjtuse123的博客 312

OV9734 DATASHEET,完整规格书

OV9734完整规格书,包括电气参数,尺寸规格,寄存器配置表等

自监督学习UNSUPERVISED REPRESENTATION LEARNING BY PREDICTING IMAGE ROTATIONS论文笔记

关于自监督部分内容参考Self-supervised Learning 再次入门和知乎微调大佬的回答什么是无监督学习。

qq_43428929的博客 2108

复分析 阿尔福斯(Ahlfors) 第三版答案 英文

答案分为十章,有部分习题没有答案,全英文复分析阿尔福斯(Ahlfors) 第三版答案

如何评价 CVPR 2020的论文接收结果?有哪些亮点论文?

来源:https://www.zhihu.com/question/372070853编辑:深度学习与计算机视觉声明:仅做学术分享,侵删Rebuttal...

深度学习与计算机视觉 1258

AI研习社技术分享

AutoML在 IEEE-ISI World Cup 2019竞赛中的应用:冠军团队DeepBlueAI技术分享 GitHub项目推荐|awesome-bert:BERT相关资源列表 【CVPR 2019 全部论文合集】https://ai.yanxishe.com/page/resourceDetail/845 【CVPR 2019 Oral 论文精选】https://ai.yanxis...

猪逻辑公园 9966

综述 | 自监督学习(Self-Supervised Learning) 2018-2020年的发展

点击上方“机器学习与生成对抗网络”,关注"星标"获取有趣、好玩的前沿干货!来源|https://medium.com/@kelispinor/簡介-self-superv...

idol24的博客 1万+

SCAN Learning to Classify Images without Labels(翻译)

SCAN Learning to Classify Images without Labels Abstract 如果没有ground truth,我们是否可以将图像自动分组为语义上有意义的簇?无监督图像分类的任务仍然是计算机视觉中的重要且公开的挑战。最近有几种方法试图以端到端的方式解决这个问题。在本文中,我们偏离了最近的工作,并提倡一种将特征学习和聚类分离的两步方法。首先,采用来自表示学习的自我监督任务来获得语义上有意义的特征。其次,我们将获得的特征作为可学习的聚类方法的先验。这样做,我们消除了聚类学习依

qq_39917365的博客 2901
上一篇: 【isNum,isPrime()】实现isPrime()函数参数为整数,要有异常处理。如果整数是质数,返回True,否则返回False
下一篇: 【CVPR2020】:CVPR2020论文分方向整理: 目标检测/图像分割/姿态估计等,附打包下载
yipala
博客等级 码龄8年 90粉丝 48原创
评论
成就一亿技术人!
拼手气红包6.0元
还能输入1000个字符
 
 条评论被折叠 查看
添加红包

请填写红包祝福语或标题

个

红包个数最小为10个

元

红包金额最低5元

当前余额3.43元 前往充值 >
需支付:10.00元
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付元
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值