One major challenge of disentanglement learning with variational autoencoders is the trade-off between disentanglement and reconstruction fidelity. Previous incremental methods with only on latent space cannot optimize these two targets simultaneously, so they expand the Information Bottleneck while training to {optimize from disentanglement to reconstruction. However, a large bottleneck will lose the constraint of disentanglement, causing the information diffusion problem. To tackle this issue, we present a novel decremental variational autoencoder with disentanglement-invariant transformations to optimize multiple objectives in different layers, termed DeVAE, for balancing disentanglement and reconstruction fidelity by decreasing the information bottleneck of diverse latent spaces gradually. Benefiting from the multiple latent spaces, DeVAE allows simultaneous optimization of multiple objectives to optimize reconstruction while keeping the constraint of disentanglement, avoiding information diffusion. DeVAE is also compatible with large models with high-dimension latent space. Experimental results on dSprites and Shapes3D that DeVAE achieves \fix{R2q6}{a good balance between disentanglement and reconstruction.DeVAE shows high tolerant of hyperparameters and on high-dimensional latent spaces.


翻译:退化信息瓶颈变分自编码器用于解缠的研究 翻译后的摘要: 变分自编码器的解缠学习的主要挑战之一是解缠与重构保真度之间的权衡。之前的增量方法只能在潜空间上进行优化,无法同时优化这两个目标,因此在训练过程中扩展了信息瓶颈,以从解缠到重构进行优化。然而,一个大的瓶颈将丢失解缠的约束,引起信息扩散问题。为了解决这个问题,我们提出了一种新颖的、具有解缠不变转换的退化变分自编码器,用于在不同层次上优化多个目标,被称为DeVAE,通过逐渐减少不同潜空间的信息瓶颈来平衡解缠和重构保真度。由于多个潜空间的好处,DeVAE允许同时优化多个目标以达到重构的优化目标,同时保持解缠的约束,避免信息扩散。DeVAE也适用于具有高维潜空间的大模型。在dSprites和Shapes3D上的实验结果表明,DeVAE在解缠和重构保真度之间取得了良好的平衡。DeVAE还表现出对超参数和高维潜空间的高容忍度。

0
下载
关闭预览

相关内容

《计算机信息》杂志发表高质量的论文,扩大了运筹学和计算的范围,寻求有关理论、方法、实验、系统和应用方面的原创研究论文、新颖的调查和教程论文,以及描述新的和有用的软件工具的论文。官网链接:https://pubsonline.informs.org/journal/ijoc
【ECCV2020】EfficientFCN:语义分割中的整体引导解码器
专知会员服务
15+阅读 · 2020年8月23日
专知会员服务
60+阅读 · 2020年3月19日
100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
164+阅读 · 2020年3月18日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
vae 相关论文 表示学习 1
CreateAMind
12+阅读 · 2018年9月6日
【推荐】深度学习目标检测概览
机器学习研究会
10+阅读 · 2017年9月1日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
Arxiv
31+阅读 · 2021年6月30日
Disentangled Information Bottleneck
Arxiv
12+阅读 · 2020年12月22日
VIP会员
相关VIP内容
【ECCV2020】EfficientFCN:语义分割中的整体引导解码器
专知会员服务
15+阅读 · 2020年8月23日
专知会员服务
60+阅读 · 2020年3月19日
100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
164+阅读 · 2020年3月18日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员