Deep neural networks have achieved outstanding performance over various tasks, but they have a critical issue: over-confident predictions even for completely unknown samples. Many studies have been proposed to successfully filter out these unknown samples, but they only considered narrow and specific tasks, referred to as misclassification detection, open-set recognition, or out-of-distribution detection. In this work, we argue that these tasks should be treated as fundamentally an identical problem because an ideal model should possess detection capability for all those tasks. Therefore, we introduce the unknown detection task, an integration of previous individual tasks, for a rigorous examination of the detection capability of deep neural networks on a wide spectrum of unknown samples. To this end, unified benchmark datasets on different scales were constructed and the unknown detection capabilities of existing popular methods were subject to comparison. We found that Deep Ensemble consistently outperforms the other approaches in detecting unknowns; however, all methods are only successful for a specific type of unknown. The reproducible code and benchmark datasets are available at https://github.com/daintlab/unknown-detection-benchmarks .


翻译:深心神经网络在各种任务中取得了杰出的成绩,但它们有一个关键问题:即使对于完全未知的样本,也存在过度自信的预测。许多研究建议成功地过滤这些未知的样本,但它们只考虑狭隘和具体的任务,即分类错误的检测、开放的识别或分配外的检测。在这项工作中,我们争辩说,这些任务应当被视为一个基本相同的问题,因为理想模型应该拥有所有这些任务的探测能力。因此,我们引入了未知的探测任务,即将先前的单个任务结合起来,以严格检查各种未知样本的深心神经网络的检测能力。为此,在不同尺度上建立了统一的基准数据集,并比较了现有流行方法的未知的检测能力。我们发现,深心在探测未知方面始终优于其他方法;然而,所有方法都只对特定类型的未知而言是成功的。可在https://github.com/daintlab/uncent-dection-chnocks.

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神经网络(Neural Networks)是世界上三个最古老的神经建模学会的档案期刊:国际神经网络学会(INNS)、欧洲神经网络学会(ENNS)和日本神经网络学会(JNNS)。神经网络提供了一个论坛,以发展和培育一个国际社会的学者和实践者感兴趣的所有方面的神经网络和相关方法的计算智能。神经网络欢迎高质量论文的提交,有助于全面的神经网络研究,从行为和大脑建模,学习算法,通过数学和计算分析,系统的工程和技术应用,大量使用神经网络的概念和技术。这一独特而广泛的范围促进了生物和技术研究之间的思想交流,并有助于促进对生物启发的计算智能感兴趣的跨学科社区的发展。因此,神经网络编委会代表的专家领域包括心理学,神经生物学,计算机科学,工程,数学,物理。该杂志发表文章、信件和评论以及给编辑的信件、社论、时事、软件调查和专利信息。文章发表在五个部分之一:认知科学,神经科学,学习系统,数学和计算分析、工程和应用。 官网地址:http://dblp.uni-trier.de/db/journals/nn/
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