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DisCoPatch: Taming Adversarially-driven Batch Statistics for Improved Out-of-Distribution Detection

Created by
  • Haebom

作者

Francisco Caetano, Christiaan Viviers, Luis A. Zavala-Mondrag on, Peter HN de With, Fons van der Sommen

概要

本論文は、従来のセマンティックおよびドメインシフトOOD問題の研究とは異なり、機械学習性能の低下を引き起こす微妙なデータ分布の変化である共変量シフトに焦点を当てたOOD検出方法を提案します。 Batch Normalizationを使用した敵対判別器を使用して、実際のサンプルと敵対的なサンプルが一意のバッチ統計を持つ別々の領域を形成する特性を活用します。この目的のために、バッチ統計に依存するように同じイメージのパッチをバッチに編成する、非マップ学習ベースのAdversarial Variational Autoencoder(VAE)フレームワークであるDisCoPatchを提示します。 VAEの不正確な出力(生成および再構成)を陰性サンプルとして使用して弁別器の訓練を改善することによって、インディストリビューションサンプルと共変量シフトとの境界を明確にする。その結果、ImageNet-1K(-C)で95.5%AUROC、Near-OODベンチマークで95.0%のパフォーマンスを達成し、既存の方法を上回ると同時に、25MBの小さなモデルサイズと低い遅延時間で実用的なOOD検出ソリューションを提供します。ソースコードは公開されています。

Takeaways、Limitations

Takeaways:
Batch Normalizationのバッチ統計を用いた新しいOOD検出技術の提示
共変量移動に対する優れたOOD検出性能(ImageNet-1K(-C) 95.5% AUROC, Near-OOD 95.0%)
従来方式と比較して高効率(25MBの小型サイズ、低遅延時間)
公開されたソースコードによる再現性と使いやすさ
Limitations:
本論文で提示した方法の一般化性能のためのさらなる実験と分析の必要性
さまざまなタイプのOODデータセットのパフォーマンス評価を追加する必要があります
特定のデータ分布に対する依存性と Robustness に関するさらなる研究が必要
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