We propose a novel pool-based Active Learning framework constructed on a sequential Graph Convolution Network (GCN). Each image's feature from a pool of data represents a node in the graph and the edges encode their similarities. With a small number of randomly sampled images as seed labelled examples, we learn the parameters of the graph to distinguish labelled vs unlabelled nodes by minimising the binary cross-entropy loss. GCN performs message-passing operations between the nodes, and hence, induces similar representations of the strongly associated nodes. We exploit these characteristics of GCN to select the unlabelled examples which are sufficiently different from labelled ones. To this end, we utilise the graph node embeddings and their confidence scores and adapt sampling techniques such as CoreSet and uncertainty-based methods to query the nodes. We flip the label of newly queried nodes from unlabelled to labelled, re-train the learner to optimise the downstream task and the graph to minimise its modified objective. We continue this process within a fixed budget. We evaluate our method on 6 different benchmarks:4 real image classification, 1 depth-based hand pose estimation and 1 synthetic RGB image classification datasets. Our method outperforms several competitive baselines such as VAAL, Learning Loss, CoreSet and attains the new state-of-the-art performance on multiple applications The implementations can be found here: https://github.com/razvancaramalau/Sequential-GCN-for-Active-Learning
翻译:我们建议了一个基于新颖的基于库子的动态学习框架, 在一个相继的图表革命网络上构建。 从一个数据库中每个图像的特性都代表了图形中的节点和边缘的分数, 并编码它们的相似性。 我们以少量随机抽样图像作为种子标签的例子, 学习了图表的参数, 以通过最小化二进制交叉热带损失来区分标签和无标签的节点。 GCN 在节点之间执行信息传递操作, 从而引导与强烈关联的节点进行类似的表达。 我们利用GCN的这些特性来选择与标签的节点截然不同的未标记示例。 为此, 我们使用图形节点嵌及其信任分, 并调整取样技术, 如 CoreSet 和基于不确定性的方法来查询节点。 我们翻转新查询节点的标签标签, 重新引导学习者选择下游任务, 和图表以最小化目标 。 我们继续在固定预算范围内评估我们的方法: 4 实际图像嵌嵌入和信任度分数分数, 我们的G- 核心 数据排序, 以新的图像分类, 等的 以 AL- 以 AL- 以 AL- 的 以 以 以 以 亚 亚 的 的 以 的 以 的 以 以 以 以 的 的 以 的 以 亚 亚 以 以 的 以 以 的 的 的 以 的 的 的 的 以 亚 亚 亚 的 以 的 的 的 以 的 的 的 的 的 以 以 的 的 以 以 以 以 以 以 以 以 以 以 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 以 的 的 的 的 的 的 的 的 以 的 的 的 的 的 的 以 以 以 以 的 以 的 以 的 的 的 的 的 的 的 以 以 以 的 的 以 以 的 的 的 的 的