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浙大、蚂蚁集团提出基于标签关系树的层级残差多粒度分类网络

常驻编辑 网络热点 2022-07-02 粒度   层级   关系   标签   节点   概率   浙大   蚂蚁   函数   特征   损失   类别   集团   网络
我们采用两套实验指标进行评价:衡量每个层级的准确率(OA)以及层级分类中的常用指标Nbg拜客生活常识网

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,即首先计算各个类别上平均的 precision-recall (PRC)曲线,通过某个阈值,获得平均 PRC 曲线中的一点Nbg拜客生活常识网

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通过设定不同的阈值得到平均 PRC 曲线,Nbg拜客生活常识网

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为平均 PRC 曲线下的面积。Nbg拜客生活常识网

实验设计Nbg拜客生活常识网

我们模拟现实世界中存在的两点限制:(1)模拟主观专家知识的差异:将位于细粒度叶子类别中的样本,选取其中 0%,30%,50%,,70% 以及 90% 的样本,重新标记到其对应的父类标签;(2)模拟图像质量的影响:将选取的重标记样本进一步降低其图像的分辨率。Nbg拜客生活常识网

消融实验Nbg拜客生活常识网

在表 1 中我们验证了层级残差网络中包含的层级专有特征提取层(GSB)、层级特征线性组合(LC)、以及针对组合后的层级特征的非线性变换(ReLU)各部分的作用:Nbg拜客生活常识网

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表 1:通过逐步添加 HRN 网络中的关键部分: 层级专有特征提取层 (granularity-specific block, GSB)、层级间特征的线性组合(linear combination, LC)、以及最后对于组合特征的非线形变换 (ReLU) 获得 CUB-200-2011 数据集中最后一层级上对应重标记比例为 0% 的 OA(%) 实验结果。Nbg拜客生活常识网

在表 2 中我们验证了复合损失函数中多类交叉熵损失函数的作用:Nbg拜客生活常识网

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表 2: 不同重标记比例下验证概率分类损失函数Nbg拜客生活常识网

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与多类交叉熵损失函数Nbg拜客生活常识网

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的结合效果,汇报 CUB-200-2011 数据集中最后一层级上的 OA(%) 实验结果Nbg拜客生活常识网

在表 3 中我们对比了复合损失函数与传统的层级分类损失函数对比的结果:Nbg拜客生活常识网


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表 3:CUB-200-2011 数据集中最后一层级上重标记比例为 0% 对比复合损失函数与传统层级分类损失函数的 OA(%) 实验结果Nbg拜客生活常识网

在图 4 中我们利用 Grad-Cam 可视化算法展示各个层级响应的二维激活热力图:Nbg拜客生活常识网

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图 4: 鸟类数据集上来自同一目 (order: Passeriformes) 同一科 (family: Troglodytidae) 下面两种 种类 (species: House Wren 与 Marsh Wren) 的鸟类图片上,我们方法产生的二维激活热力图Nbg拜客生活常识网

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