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样本混进了噪声怎么办通过Loss分布把它们揪出来!
下面稍微详细地介绍一下:当训练样本中混有噪音,就很容易让模型过拟合,学习到错误的信息,因此必须加以干涉,来控制噪音带来的影响。这方面的研究,主要集中于“损失修正”方法,即losscorrection。典型的方法有这些:这是我非常喜欢的一个lossfunction,十分的简洁,又有道理,让人一见钟情。公式如下:上面的公式,实际上是指“hardbootstrappingloss“。这里的yi就是真实的标签(一般是one-hot形式的,zi则是预测的标签(也是转化成one-hot形式的,因此叫hard,然后hi就是预测的概率分布。这个loss实际上就是对cross-entropyloss的一个修正,把真实标签改了改,分了一部分到预测出来的那个维度上。这样做的效果是什么?首先我们得有一个概念:那么,对一个噪音点,其相比于正常点,计算出来的loss一般都会更大一些(label跟实际的相差较远,因此模型会花大力气去拟合这些噪音点,因此传统的cross-entropyloss是鼓励模型学习到错误信息的。而bootstrappingloss,把模型自己的预测,加入到真实标签中,这样就会直接降低这些噪音点的loss(极端一点,如果真实标签就是模型的预测,那loss就趋于,因此模型会降低对噪音点的注意力;对于正常的样本,zi带来的影响相对会较小(zi更容易跟yi一致,因此正常样本还是可以得到有效的训练。是不是真·有意思?这个B-loss来自ICLR,目前引用量高达次了。。。好东西大家都喜欢啊。Curriculumlearning这名字一听就很有意思,“课程学习”往往是由浅入深先易后难的,这个curriculumlearning也是这个思想,最早由Bengio在年的时候提出,思想就是:因此有学者使用这样的思想,把clean样本视为简单的,noisy样本视为困难的,来让模型学习。具体的方法还是通过改变clean和noisy样本的loss权重来实现这个目的。这个方法也比较有新意,通过一种数据增强的方法,来减少noise带来的影响:具体则是将clean和noisy的样本和标签进行结合,得到新样本和新标签。简单的理解为将两个不同的样本做了一个平均,平均肯定更加稳定嘛!其他的我就没细看了,比如使用一个noisetransitionmatrix来调整loss或者预测概率等等。本文提出的方法思路也十分清晰:作者通过实验发现noise和clean在loss上的分布是十分不同的,下图是作者的一个实验结果图:图中展示的是训练了轮之后的各个样本的cross-entropyloss,可以看出clean和noisy(注意这里是作者为了展示二者的不同而特意标的,实际训练时我们不知道谁是clean谁是noisy的loss分布呈现出一个双峰分布,这样的分布可以使用混合概率模型来模拟,比如高斯混合模型(GMM,但实际上作者发现用贝塔混合模型(BMM模拟更好(因为形状更像。通过EM算法,可以迭代求解出这个BMM分布的参数,从而根据loss的值计算出属于clean还是noisy的概率。能够判别一个样本是clean还是noisy,就可以去改进前面提到一些方法了,比如Boostrappingloss方法手机显示屏(相机什么牌子好)。前面提到B-loss的主要思想,就是针对对noise样本来对loss进行修正。但是B-loss中的工事中的权重wi是一个超参数,也就是在训练的时候是固定的,这使得clean样本总是会受到一些不好的影响(wi越大,影响越大,而noisy样本往往又调整的不够(wi越小,效果越少,因此这个就十分不灵活了。现在,我们知道了一个样本是clean还是noisy的概率,那么就有机会动态地调整wi了,即,吧原来的B-loss,改成:是不是很简洁?总的来说,本文提出的训练方式就是其实论文中还提到了一个更加复杂的方法,就是对前面提到的mixupdataaugmentation的改进,但我感觉普适性不够强,所以这里不再介绍了。通过作者改造后的lossfunction,我们可以跟原来的CE-loss做一个对比:实验的部分,没什么特别的,这里也不多嘴了。好了,本篇论文解读就到这里了,最让人影响深刻的,应该就是这个BoostrappingLoss和使用BMM来模拟clean/noisy的loss分布的想法了。
以前真是对置信区间有误解
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