It has been demonstrated many times that the behavior of the human visual system is connected to the statistics of natural images. Since machine learning relies on the statistics of training data as well, the above connection has interesting implications when using perceptual distances (which mimic the behavior of the human visual system) as a loss function. In this paper, we aim to unravel the non-trivial relationships between the probability distribution of the data, perceptual distances, and unsupervised machine learning. To this end, we show that perceptual sensitivity is correlated with the probability of an image in its close neighborhood. We also explore the relation between distances induced by autoencoders and the probability distribution of the training data, as well as how these induced distances are correlated with human perception. Finally, we find perceptual distances do not always lead to noticeable gains in performance over Euclidean distance in common image processing tasks, except when data is scarce and the perceptual distance provides regularization. We propose this may be due to a \emph{double-counting} effect of the image statistics, once in the perceptual distance and once in the training procedure.


翻译:已经多次证明人类视觉系统的行为与自然图像的统计相关。 由于机器学习也依赖于培训数据的统计, 当使用感知距离(模仿人类视觉系统的行为)作为损失函数时,上述连接具有令人感兴趣的影响。 在本文中, 我们的目标是解析数据概率分布、 感知距离和不受监督的机器学习之间的非三角关系。 为此, 我们显示感知敏感性与其附近图像的概率相关。 我们还探讨了自动编码器引起的距离与培训数据的概率分布之间的关系, 以及这些感知距离如何与人类感知相关。 最后, 我们发现感知距离在普通图像处理任务中并非总能显著提高Euclide距离的性能, 除非数据稀少, 感知距离提供正规化。 我们提议, 这可能是由于图像统计在感知距离和一次培训过程中产生效果。

0
下载
关闭预览

相关内容

【CVPR2021】动态度量学习
专知会员服务
39+阅读 · 2021年3月30日
因果关联学习,Causal Relational Learning
专知会员服务
182+阅读 · 2020年4月21日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
151+阅读 · 2019年10月12日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
174+阅读 · 2019年10月11日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
92+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
103+阅读 · 2019年10月9日
【论文笔记】通俗理解少样本文本分类 (Few-Shot Text Classification) (1)
深度学习自然语言处理
7+阅读 · 2020年4月8日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
27+阅读 · 2019年1月4日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
Disentangled的假设的探讨
CreateAMind
9+阅读 · 2018年12月10日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
ResNet, AlexNet, VGG, Inception:各种卷积网络架构的理解
全球人工智能
19+阅读 · 2017年12月17日
【推荐】ResNet, AlexNet, VGG, Inception:各种卷积网络架构的理解
机器学习研究会
20+阅读 · 2017年12月17日
计算机视觉近一年进展综述
机器学习研究会
9+阅读 · 2017年11月25日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
Arxiv
1+阅读 · 2021年12月10日
Arxiv
18+阅读 · 2021年3月16日
Arxiv
11+阅读 · 2021年2月17日
VIP会员
相关VIP内容
【CVPR2021】动态度量学习
专知会员服务
39+阅读 · 2021年3月30日
因果关联学习,Causal Relational Learning
专知会员服务
182+阅读 · 2020年4月21日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
151+阅读 · 2019年10月12日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
174+阅读 · 2019年10月11日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
92+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
103+阅读 · 2019年10月9日
相关资讯
【论文笔记】通俗理解少样本文本分类 (Few-Shot Text Classification) (1)
深度学习自然语言处理
7+阅读 · 2020年4月8日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
27+阅读 · 2019年1月4日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
Disentangled的假设的探讨
CreateAMind
9+阅读 · 2018年12月10日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
ResNet, AlexNet, VGG, Inception:各种卷积网络架构的理解
全球人工智能
19+阅读 · 2017年12月17日
【推荐】ResNet, AlexNet, VGG, Inception:各种卷积网络架构的理解
机器学习研究会
20+阅读 · 2017年12月17日
计算机视觉近一年进展综述
机器学习研究会
9+阅读 · 2017年11月25日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员