Computational learning approaches to solving visual reasoning tests, such as Raven's Progressive Matrices (RPM), critically depend on the ability to identify the visual concepts used in the test (i.e., the representation) as well as the latent rules based on those concepts (i.e., the reasoning). However, learning of representation and reasoning is a challenging and ill-posed task, often approached in a stage-wise manner (first representation, then reasoning). In this work, we propose an end-to-end joint representation-reasoning learning framework, which leverages a weak form of inductive bias to improve both tasks together. Specifically, we introduce a general generative graphical model for RPMs, GM-RPM, and apply it to solve the reasoning test. We accomplish this using a novel learning framework Disentangling based Abstract Reasoning Network (DAReN) based on the principles of GM-RPM. We perform an empirical evaluation of DAReN over several benchmark datasets. DAReN shows consistent improvement over state-of-the-art (SOTA) models on both the reasoning and the disentanglement tasks. This demonstrates the strong correlation between disentangled latent representation and the ability to solve abstract visual reasoning tasks.


翻译:解决视觉推理测试的计算学习方法,如雷文的累进矩阵(RPM),关键取决于确定测试中使用的视觉概念(即代表)以及基于这些概念的潜在规则(即推理)的能力。然而,代表性和推理的学习是一项具有挑战性和弊端的任务,通常以分阶段的方式(第一次代表,然后推理)处理。在这项工作中,我们提议了一个端到端的联合代表-推理学习框架,利用一种微弱的诱导偏差形式来共同改进两个任务。具体地说,我们为RPM(GM-RPM)引入一个通用的基因化图形模型模型,并将其用于解决推理测试。我们利用基于GM-RPM原则的新颖学习框架来完成这一任务。我们对DARN(DAREN)在几个基准数据集上进行了实证性评估。DARN显示,在推理学和分解能力方面,在状态-艺术(SOTA)模型上都不断改进。这显示了与状态-art(SOTA)模型在推理学和视觉推理能力上都具有很强的对比。

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
26+阅读 · 2021年4月2日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
78+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
94+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
104+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
41+阅读 · 2019年10月9日
最新BERT相关论文清单,BERT-related Papers
专知会员服务
53+阅读 · 2019年9月29日
IEEE ICKG 2022: Call for Papers
机器学习与推荐算法
3+阅读 · 2022年3月30日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Workshop
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年12月20日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium8
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月16日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium6
中国图象图形学学会CSIG
2+阅读 · 2021年11月12日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium5
中国图象图形学学会CSIG
1+阅读 · 2021年11月11日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
深度自进化聚类:Deep Self-Evolution Clustering
我爱读PAMI
15+阅读 · 2019年4月13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
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
3+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 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2022年8月19日
Arxiv
13+阅读 · 2021年5月3日
Arxiv
15+阅读 · 2018年4月5日
VIP会员
相关资讯
IEEE ICKG 2022: Call for Papers
机器学习与推荐算法
3+阅读 · 2022年3月30日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Workshop
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年12月20日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium8
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月16日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium6
中国图象图形学学会CSIG
2+阅读 · 2021年11月12日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium5
中国图象图形学学会CSIG
1+阅读 · 2021年11月11日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
深度自进化聚类:Deep Self-Evolution Clustering
我爱读PAMI
15+阅读 · 2019年4月13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
相关基金
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
3+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 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员