Metric learning especially deep metric learning has been widely developed for large-scale image inputs data. However, in many real-world applications, we can only have access to vectorized inputs data. Moreover, on one hand, well-labeled data is usually limited due to the high annotation cost. On the other hand, the real data is commonly streaming data, which requires to be processed online. In these scenarios, the fashionable deep metric learning is not suitable anymore. To this end, we reconsider the traditional shallow online metric learning and newly develop an online progressive deep metric learning (ODML) framework to construct a metric-algorithm-based deep network. Specifically, we take an online metric learning algorithm as a metric-algorithm-based layer (i.e., metric layer), followed by a nonlinear layer, and then stack these layers in a fashion similar to deep learning. Different from the shallow online metric learning, which can only learn one metric space (feature transformation), the proposed ODML is able to learn multiple hierarchical metric spaces. Furthermore, in a progressively and nonlinearly learning way, ODML has a stronger learning ability than traditional shallow online metric learning in the case of limited available training data. To make the learning process more explainable and theoretically guaranteed, we also provide theoretical analysis. The proposed ODML enjoys several nice properties and can indeed learn a metric progressively and performs better on the benchmark datasets. Extensive experiments with different settings have been conducted to verify these properties of the proposed ODML.


翻译:为大型图像输入数据广泛开发了计量学习,特别是深层次的计量学习。然而,在许多现实世界应用程序中,我们只能获取矢量化输入数据。此外,一方面,由于注释成本高,标签良好的数据通常有限。另一方面,真实数据通常是流数据,需要在线处理。在这些情景中,时髦的深层次计量学习不再合适。为此,我们重新考虑传统的浅浅线性在线计量学习,并新近开发了一个在线渐进深度计量学习框架(ODML),以构建一个基于矩阵的深层次网络。具体地说,我们采用在线计量学习算法,作为基于指标的层(即图层),通常有限。另一方面,真实数据通常是流数据流数据,然后以类似于深度学习的方式堆叠这些层。与浅线性在线计量学习相比,我们只能学习一个计量空间(地变质),拟议的ODML能够学习多个等级衡量空间。此外,在逐步和非线性学习过程中,ODML的在线测试算学能力也更强。我们进行一些基础的理论学习基础分析。我们学习了一些基础学习了一种基础性测试。

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