Despite their impressive performance in object recognition and other tasks under standard testing conditions, deep networks often fail to generalize to out-of-distribution (o.o.d.) samples. One cause for this shortcoming is that modern architectures tend to rely on "shortcuts" - superficial features that correlate with categories without capturing deeper invariants that hold across contexts. Real-world concepts often possess a complex structure that can vary superficially across contexts, which can make the most intuitive and promising solutions in one context not generalize to others. One potential way to improve o.o.d. generalization is to assume simple solutions are unlikely to be valid across contexts and avoid them, which we refer to as the too-good-to-be-true prior. A low-capacity network (LCN) with a shallow architecture should only be able to learn surface relationships, including shortcuts. We find that LCNs can serve as shortcut detectors. Furthermore, an LCN's predictions can be used in a two-stage approach to encourage a high-capacity network (HCN) to rely on deeper invariant features that should generalize broadly. In particular, items that the LCN can master are downweighted when training the HCN. Using a modified version of the CIFAR-10 dataset in which we introduced shortcuts, we found that the two-stage LCN-HCN approach reduced reliance on shortcuts and facilitated o.o.d. generalization.


翻译:尽管在标准测试条件下,在目标识别和其他任务方面表现令人印象深刻,但深层次的网络往往未能在标准测试条件下普遍推广超出分配范围(o.o.d.)的样本。这一缺陷的一个原因是,现代建筑往往依赖“短切”——表面特征,这些特征与类别相关,而不捕捉不同背景的更深的变异因素。现实世界概念往往具有复杂的结构,这种结构可以表面地不同,在一种情况下可以使最直观和最有希望的解决办法不向其它方普及。一种潜在的改进O.o.o.d.通用的方法是假设简单的解决办法不可能在各种情况下有效,避免这些简单的解决办法,因为我们称之为“短切”——与类别相关,而没有捕捉到不同背景的更深层差异。现实世界概念往往具有一种复杂的结构,这种结构可以因地而不同而有所差异,在某种情况下,LCN的预测可以在一种两阶段方法中使用一种最直观和最有希望的解决办法,鼓励高能力网络(HCN)以更深的不易变式的特性为基础,在一般情况下,我们可广泛地将LCN-10级的快速地将LCN用于对L.

0
下载
关闭预览

相关内容

最新《Transformers模型》教程,64页ppt
专知会员服务
308+阅读 · 2020年11月26日
因果图,Causal Graphs,52页ppt
专知会员服务
246+阅读 · 2020年4月19日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
174+阅读 · 2019年10月11日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
77+阅读 · 2019年10月10日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
条件GAN重大改进!cGANs with Projection Discriminator
CreateAMind
8+阅读 · 2018年2月7日
Capsule Networks解析
机器学习研究会
11+阅读 · 2017年11月12日
资源|斯坦福课程:深度学习理论!
全球人工智能
17+阅读 · 2017年11月9日
【推荐】YOLO实时目标检测(6fps)
机器学习研究会
20+阅读 · 2017年11月5日
【学习】(Python)SVM数据分类
机器学习研究会
6+阅读 · 2017年10月15日
【推荐】RNN/LSTM时序预测
机器学习研究会
25+阅读 · 2017年9月8日
Arxiv
6+阅读 · 2020年9月29日
Multi-Label Learning with Label Enhancement
Arxiv
4+阅读 · 2019年4月16日
Arxiv
5+阅读 · 2018年5月1日
VIP会员
相关VIP内容
最新《Transformers模型》教程,64页ppt
专知会员服务
308+阅读 · 2020年11月26日
因果图,Causal Graphs,52页ppt
专知会员服务
246+阅读 · 2020年4月19日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
174+阅读 · 2019年10月11日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
77+阅读 · 2019年10月10日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
条件GAN重大改进!cGANs with Projection Discriminator
CreateAMind
8+阅读 · 2018年2月7日
Capsule Networks解析
机器学习研究会
11+阅读 · 2017年11月12日
资源|斯坦福课程:深度学习理论!
全球人工智能
17+阅读 · 2017年11月9日
【推荐】YOLO实时目标检测(6fps)
机器学习研究会
20+阅读 · 2017年11月5日
【学习】(Python)SVM数据分类
机器学习研究会
6+阅读 · 2017年10月15日
【推荐】RNN/LSTM时序预测
机器学习研究会
25+阅读 · 2017年9月8日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员