Self-supervised contrastive learning frameworks have progressed rapidly over the last few years. In this paper, we propose a novel mutual information optimization-based loss function for contrastive learning. We model our pre-training task as a binary classification problem to induce an implicit contrastive effect and predict whether a pair is positive or negative. We further improve the n\"aive loss function using the Majorize-Minimizer principle and such improvement helps us to track the problem mathematically. Unlike the existing methods, the proposed loss function optimizes the mutual information in both positive and negative pairs. We also present a closed-form expression for the parameter gradient flow and compare the behavior of the proposed loss function using its Hessian eigen-spectrum to analytically study the convergence of SSL frameworks. The proposed method outperforms the SOTA contrastive self-supervised frameworks on benchmark datasets like CIFAR-10, CIFAR-100, STL-10, and Tiny-ImageNet. After 200 epochs of pre-training with ResNet-18 as the backbone, the proposed model achieves an accuracy of 86.2\%, 58.18\%, 77.49\%, and 30.87\% on CIFAR-10, CIFAR-100, STL-10, and Tiny-ImageNet datasets, respectively, and surpasses the SOTA contrastive baseline by 1.23\%, 3.57\%, 2.00\%, and 0.33\%, respectively.


翻译:在过去几年里,自我监督的对比式学习框架进展迅速。在本文中,我们提出一个新的基于信息优化的互换差异功能,供对比性学习使用。我们将培训前的任务作为二进制分类问题模型,以产生隐含的对比效果,并预测一对是正对还是负对。我们利用Meatrize-Minimizer原则进一步改进了“N”损失功能,这种改进有助于我们在数学上跟踪问题。与现有方法不同,拟议的损失功能优化了正对对和负对的相互信息。我们还提出了参数梯度流动的封闭式表达,并比较了拟议损失函数的行为。我们用其Hessian eigen光谱进行模拟,以便分析研究SSLF框架的趋同性。拟议方法比SOTA的对比性自我监督框架(如CIFAR-10、CIFAR-100、STL-10和Tini-IMER-18)和SNet-18的对比性框架分别实现了86.2-NRA、IS-10、IS-10的精确度数据。</s>

0
下载
关闭预览

相关内容

【Google】监督对比学习,Supervised Contrastive Learning
专知会员服务
72+阅读 · 2020年4月24日
100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
163+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
【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
浅聊对比学习(Contrastive Learning)
极市平台
2+阅读 · 2022年7月26日
浅聊对比学习(Contrastive Learning)第一弹
PaperWeekly
0+阅读 · 2022年6月10日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
24+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+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
27+阅读 · 2019年1月4日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31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 · 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
0+阅读 · 2008年12月31日
Max-Margin Contrastive Learning
Arxiv
17+阅读 · 2021年12月21日
Arxiv
14+阅读 · 2021年3月10日
Arxiv
31+阅读 · 2020年9月21日
VIP会员
相关资讯
浅聊对比学习(Contrastive Learning)
极市平台
2+阅读 · 2022年7月26日
浅聊对比学习(Contrastive Learning)第一弹
PaperWeekly
0+阅读 · 2022年6月10日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
24+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+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
27+阅读 · 2019年1月4日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31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 · 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
0+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员