It is widely believed that natural image data exhibits low-dimensional structure despite the high dimensionality of conventional pixel representations. This idea underlies a common intuition for the remarkable success of deep learning in computer vision. In this work, we apply dimension estimation tools to popular datasets and investigate the role of low-dimensional structure in deep learning. We find that common natural image datasets indeed have very low intrinsic dimension relative to the high number of pixels in the images. Additionally, we find that low dimensional datasets are easier for neural networks to learn, and models solving these tasks generalize better from training to test data. Along the way, we develop a technique for validating our dimension estimation tools on synthetic data generated by GANs allowing us to actively manipulate the intrinsic dimension by controlling the image generation process. Code for our experiments may be found here https://github.com/ppope/dimensions.


翻译:人们广泛认为,尽管传统像素表示方式具有高度的维度,但自然图像数据却呈现出低维结构。这一理念是计算机视觉深层学习取得显著成功的共同直觉的基础。在这项工作中,我们将维度估计工具应用于流行数据集,并调查低维结构在深层学习中的作用。我们发现,与图像中大量像素相比,普通的自然图像数据集确实具有非常低的内在维度。此外,我们发现,低维数据集更容易让神经网络学习,而解决这些任务的模型从培训到测试数据,则更加普遍化。与此同时,我们开发了一种技术,用以验证我们对GANs产生的合成数据的维度估计工具,从而使我们能够通过控制图像生成过程来积极操纵内在维度。我们实验的代码可以在这里找到 https://github.com/ppope/dimensions。

0
下载
关闭预览

相关内容

【图神经网络导论】Intro to Graph Neural Networks,176页ppt
专知会员服务
125+阅读 · 2021年6月4日
【图与几何深度学习】Graph and geometric deep learning,49页ppt
MIT-深度学习Deep Learning State of the Art in 2020,87页ppt
专知会员服务
61+阅读 · 2020年2月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
30+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
174+阅读 · 2019年10月11日
MIT新书《强化学习与最优控制》
专知会员服务
275+阅读 · 2019年10月9日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+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
Disentangled的假设的探讨
CreateAMind
9+阅读 · 2018年12月10日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
条件GAN重大改进!cGANs with Projection Discriminator
CreateAMind
8+阅读 · 2018年2月7日
Adversarial Variational Bayes: Unifying VAE and GAN 代码
CreateAMind
7+阅读 · 2017年10月4日
Arxiv
0+阅读 · 2021年6月8日
GeomCA: Geometric Evaluation of Data Representations
Arxiv
11+阅读 · 2021年5月26日
Arxiv
14+阅读 · 2020年12月17日
Learning to Importance Sample in Primary Sample Space
Arxiv
5+阅读 · 2018年5月31日
VIP会员
相关VIP内容
【图神经网络导论】Intro to Graph Neural Networks,176页ppt
专知会员服务
125+阅读 · 2021年6月4日
【图与几何深度学习】Graph and geometric deep learning,49页ppt
MIT-深度学习Deep Learning State of the Art in 2020,87页ppt
专知会员服务
61+阅读 · 2020年2月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
30+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
174+阅读 · 2019年10月11日
MIT新书《强化学习与最优控制》
专知会员服务
275+阅读 · 2019年10月9日
相关资讯
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+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
Disentangled的假设的探讨
CreateAMind
9+阅读 · 2018年12月10日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
条件GAN重大改进!cGANs with Projection Discriminator
CreateAMind
8+阅读 · 2018年2月7日
Adversarial Variational Bayes: Unifying VAE and GAN 代码
CreateAMind
7+阅读 · 2017年10月4日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员