Group Convolutional Neural Networks (G-CNNs) constrain learned features to respect the symmetries in the selected group, and lead to better generalization when these symmetries appear in the data. If this is not the case, however, equivariance leads to overly constrained models and worse performance. Frequently, transformations occurring in data can be better represented by a subset of a group than by a group as a whole, e.g., rotations in $[-90^{\circ}, 90^{\circ}]$. In such cases, a model that respects equivariance $\textit{partially}$ is better suited to represent the data. In addition, relevant transformations may differ for low and high-level features. For instance, full rotation equivariance is useful to describe edge orientations in a face, but partial rotation equivariance is better suited to describe face poses relative to the camera. In other words, the optimal level of equivariance may differ per layer. In this work, we introduce $\textit{Partial G-CNNs}$: G-CNNs able to learn layer-wise levels of partial and full equivariance to discrete, continuous groups and combinations thereof as part of training. Partial G-CNNs retain full equivariance when beneficial, e.g., for rotated MNIST, but adjust it whenever it becomes harmful, e.g., for classification of 6 / 9 digits or natural images. We empirically show that partial G-CNNs pair G-CNNs when full equivariance is advantageous, and outperform them otherwise.


翻译:组群神经网络( G- CNN) 限制学习到的功能以尊重选定组群的对称性, 并在数据出现这些对称性时导致更精确的概括化。 但是, 如果不是这样, 偏差会导致模型过度限制和性能更差。 通常, 数据中发生的变异可以由一个组群的子集比整个组更能代表, 例如, $[ 90 ⁇ circ} 、 90 ⁇ circ} 的旋转。 在这种情况下, 当数据出现时, 尊重等差 $\ textit{ 部分} 的模型更适合代表数据。 此外, 相关变异可能因低和高的特性而有所不同。 例如, 完全的旋转变异性能有助于描述一个组的优势方向, 但部分旋转的变异性更适合描述相相对摄像体的面。 换句话说, 最优的变异性水平可能不同层次。 在这项工作中, 当它完全变异性时, 我们引入了 equal e- e- e- equal e- equal- equal- dealalalalalalalalalaltrade, 只要它的全部 =全调 G- 和整个 G- dequal- 。 G- deval- 。 G- deal- dequal- dequal- 。

0
下载
关闭预览

相关内容

100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
161+阅读 · 2020年3月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
57+阅读 · 2019年10月17日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
171+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
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
91+阅读 · 2019年10月10日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
101+阅读 · 2019年10月9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
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
强化学习三篇论文 避免遗忘等
CreateAMind
19+阅读 · 2019年5月24日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
26+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
无监督元学习表示学习
CreateAMind
26+阅读 · 2019年1月4日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
Capsule Networks解析
机器学习研究会
11+阅读 · 2017年11月12日
国家自然科学基金
0+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
0+阅读 · 2013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
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
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2022年12月7日
Arxiv
0+阅读 · 2022年12月6日
On Feature Normalization and Data Augmentation
Arxiv
15+阅读 · 2020年2月25日
Arxiv
20+阅读 · 2019年11月23日
Arxiv
19+阅读 · 2018年10月25日
Arxiv
15+阅读 · 2018年4月3日
VIP会员
相关VIP内容
100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
161+阅读 · 2020年3月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
57+阅读 · 2019年10月17日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
171+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
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
91+阅读 · 2019年10月10日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
101+阅读 · 2019年10月9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
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
强化学习三篇论文 避免遗忘等
CreateAMind
19+阅读 · 2019年5月24日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
26+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
无监督元学习表示学习
CreateAMind
26+阅读 · 2019年1月4日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
Capsule Networks解析
机器学习研究会
11+阅读 · 2017年11月12日
相关基金
国家自然科学基金
0+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
0+阅读 · 2013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
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
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员