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Inverse Entropic Optimal Transport Solves Semi-supervised Learning via Data Likelihood Maximization

Created by
  • Haebom

저자

Mikhail Persiianov, Arip Asadulaev, Nikita Andreev, Nikita Starodubcev, Dmitry Baranchuk, Anastasis Kratsios, Evgeny Burnaev, Alexander Korotin

개요

본 논문은 제한된 쌍 데이터와 추가적인 비쌍 데이터를 모두 활용하는 반지도 학습 모델을 제안합니다. 기존의 조건부 분포 학습은 쌍 데이터에 의존하는 지도 학습 방식에 의존하지만, 쌍 데이터 획득의 어려움을 해결하기 위해 쌍 데이터와 주변 분포로부터 얻은 비쌍 데이터를 통합하는 새로운 학습 패러다임을 제시합니다. 데이터 우도 최대화 기법을 통해 쌍 및 비쌍 데이터를 원활하게 통합하고, 역 엔트로피 최적 수송(OT)과의 연관성을 밝힙니다. 이를 통해 계산적으로 효율적인 OT 알고리즘을 활용한 종단간 학습 알고리즘을 구축하고, 임의로 작은 오차로 참 조건부 분포를 복구할 수 있음을 보이는 보편적 근사 성질을 증명합니다. 실험 결과를 통해 제안된 방법이 쌍 및 비쌍 데이터를 동시에 효과적으로 활용하여 조건부 분포를 학습함을 보여줍니다.

시사점, 한계점

시사점:
제한된 쌍 데이터와 풍부한 비쌍 데이터를 효과적으로 통합하여 조건부 분포 학습의 성능을 향상시킬 수 있는 새로운 학습 프레임워크 제시.
역 엔트로피 최적 수송(OT)과의 연관성을 밝힘으로써 계산적으로 효율적인 최적 수송 알고리즘을 활용 가능하게 함.
보편적 근사 성질을 수학적으로 증명하여 방법의 이론적 타당성을 확보.
종단간 학습 알고리즘을 통해 실제 데이터셋에서 효과적인 성능을 검증.
한계점:
본 논문에서는 구체적인 알고리즘의 계산 복잡도에 대한 분석이 부족함.
다양한 종류의 데이터셋과 문제 설정에 대한 실험적 검증이 추가적으로 필요함.
역 엔트로피 최적 수송(OT) 알고리즘의 선택에 따른 성능 변화에 대한 분석이 필요함.
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