We propose a highly data-efficient active learning framework for image classification. Our novel framework combines: (1) unsupervised representation learning of a Convolutional Neural Network and (2) the Gaussian Process (GP) method, in sequence to achieve highly data and label efficient classifications. Moreover, both elements are less sensitive to the prevalent and challenging class imbalance issue, thanks to the (1) feature learned without labels and (2) the Bayesian nature of GP. The GP-provided uncertainty estimates enable active learning by ranking samples based on the uncertainty and selectively labeling samples showing higher uncertainty. We apply this novel combination to the severely imbalanced case of COVID-19 chest X-ray classification and the Nerthus colonoscopy classification. We demonstrate that only . 10% of the labeled data is needed to reach the accuracy from training all available labels. We also applied our model architecture and proposed framework to a broader class of datasets with expected success.


翻译:我们提出了高数据效率的积极学习框架,用于图像分类。我们的新框架包括:(1) 革命神经网络的无监督代表性学习,(2) 高山进程方法,以达到高数据和贴标签效率分类的顺序排列。此外,这两个要素对于普遍和具有挑战性的阶级不平衡问题不那么敏感,因为(1) 在没有标签的情况下学习的特征和(2) GP的巴伊西亚性质。GP提供的不确定性估计有助于根据不确定性和有选择地标定具有较高不确定性的样本进行排名抽样,积极学习。我们将这种新颖的组合用于严重不平衡的COVID-19胸腔X射线分类和Nerthus结肠镜检查分类。我们证明,只有10%的标签数据需要从培训所有现有标签中获得准确性。我们还将我们的模型架构和拟议框架应用于范围更广的数据集,预期会取得成功。

0
下载
关闭预览

相关内容

强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
182+阅读 · 2019年10月11日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
43+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
6+阅读 · 2013年12月31日
VIP会员
相关资讯
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
43+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
相关基金
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
6+阅读 · 2013年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员