Daily Arxiv

Cette page résume et organise les publications en intelligence artificielle du monde entier.
Les contenus sont synthétisés grâce à Google Gemini et le service est proposé à but non lucratif.
Les droits d'auteur des articles appartiennent à leurs auteurs ou institutions respectives ; en cas de partage, il suffit d'en mentionner la source.

Réseaux de régularisation profonde pour les problèmes inverses avec opérateurs bruyants

Created by
  • Haebom

Auteur

Fatemeh Pourahmadian, Yang Xu

Contour

Cet article propose une méthode d'apprentissage supervisé pour la régularisation de problèmes inverses à grande échelle, utilisant des opérateurs primaires composés de données bruitées. Cette approche est pertinente pour l'imagerie à super-résolution utilisant des métriques d'échantillonnage en théorie de la diffusion inverse. Cette étude vise à accélérer le processus de régularisation spatio-temporelle pour ce type de problème inverse afin de permettre l'imagerie en temps réel. La méthode proposée utilise des opérateurs neuronaux pour associer chaque motif du côté droit de l'équation de diffusion à un paramètre de régularisation correspondant. Le réseau est entraîné en deux étapes : (1) l'entraînement avec une carte de régularisation basse résolution fournie par le principe de discorde de Morozov utilisant un seuil non optimal ; et (2) l'optimisation des prédictions du réseau en minimisant une fonction de perte de Tikhonov conditionnée à une perte de validation. La deuxième étape permet d'ajuster la carte d'approximation de la première étape pour une génération d'images de haute qualité. Cette méthode permet un apprentissage direct à partir de données de test et ne nécessite pas de connaissance préalable de la carte de régularisation optimale. Le réseau entraîné sur des données basse résolution génère rapidement une carte de régularisation dense pour l'imagerie haute résolution. Cet article souligne l'importance de la fonction de perte d'apprentissage sur les performances de généralisation du réseau. Nous démontrons notamment que les réseaux informés par la logique du principe de disparité produisent des images à contraste plus élevé. Dans ce cas, le processus d'apprentissage implique une optimisation multi-objectifs. Nous proposons une nouvelle méthode qui sélectionne de manière adaptative les poids de perte appropriés pendant l'apprentissage, sans optimisation supplémentaire. La méthode proposée est validée synthétiquement pour l'imagerie de l'évolution des dommages des plaques élastiques. Les résultats démontrent que le réseau de normalisation informé par la disparité accélère non seulement le processus d'imagerie, mais améliore également significativement la qualité de l'image dans des environnements complexes.

Takeaways, Limitations_

Takeaways:
Nous présentons une méthode nouvelle, efficace et efficiente pour régulariser les problèmes inverses à grande échelle en utilisant des données bruyantes.
Accélération de la normalisation spatio-temporelle pour l'imagerie super-résolution en temps réel.
Capacité à apprendre directement à partir des données de test sans connaissances préalables.
Amélioration du contraste de l'image à l'aide d'une fonction de perte basée sur le principe de disparité.
Omettre les étapes d'optimisation supplémentaires en présentant une méthode de sélection de poids de perte adaptative.
Limitations:
Actuellement, seuls les résultats expérimentaux basés sur des données synthétiques sont présentés. Une vérification à l'aide de données réelles est nécessaire.
Des recherches complémentaires sont nécessaires pour déterminer les performances de généralisation de la méthode proposée. Son applicabilité à divers types de problèmes inverses doit être vérifiée.
Une réflexion plus approfondie est nécessaire sur la complexité des processus d’optimisation multi-objectifs.
👍