We develop a framework for comparing data manifolds, aimed, in particular, towards the evaluation of deep generative models. We describe a novel tool, Cross-Barcode(P,Q), that, given a pair of distributions in a high-dimensional space, tracks multiscale topology spacial discrepancies between manifolds on which the distributions are concentrated. Based on the Cross-Barcode, we introduce the Manifold Topology Divergence score (MTop-Divergence) and apply it to assess the performance of deep generative models in various domains: images, 3D-shapes, time-series, and on different datasets: MNIST, Fashion MNIST, SVHN, CIFAR10, FFHQ, chest X-ray images, market stock data, ShapeNet. We demonstrate that the MTop-Divergence accurately detects various degrees of mode-dropping, intra-mode collapse, mode invention, and image disturbance. Our algorithm scales well (essentially linearly) with the increase of the dimension of the ambient high-dimensional space. It is one of the first TDA-based practical methodologies that can be applied universally to datasets of different sizes and dimensions, including the ones on which the most recent GANs in the visual domain are trained. The proposed method is domain agnostic and does not rely on pre-trained networks.


翻译:我们开发了一个用于比较数据元体的框架,特别旨在评估深层基因模型。我们描述了一个新型工具,即交叉巴哥(P,Q),它考虑到高维空间的一对分布,跟踪分布集中的多尺度表层间空间之间的多尺度表层平和差异。根据交叉巴哥,我们引入了多层地形差异评分(MTop-Divegence),并应用它来评估不同领域的深层基因模型的性能:图像、3D形状、时间序列和不同数据集:MNIST、Fashon MNIST、SVHN、CIFAR10、FFHQ、胸部X光图像、市场存量数据、ShapeNet。我们证明MTop-Divegence前精确地检测了不同程度的模式滴落、内部模式崩溃、拟议的发明模式和图像扰动。我们的算法尺度(基本上线性)与高地空间环境高空空间层面的扩大有关,而最近高空空间空间的尺寸和广域域域中,包括经过培训的G型直观域中的一种方法是通用的。

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
27+阅读 · 2021年5月2日
剑桥大学《数据科学: 原理与实践》课程,附PPT下载
专知会员服务
47+阅读 · 2021年1月20日
数据科学导论,54页ppt,Introduction to Data Science
专知会员服务
39+阅读 · 2020年7月27日
神经网络的拓扑结构,TOPOLOGY OF DEEP NEURAL NETWORKS
专知会员服务
31+阅读 · 2020年4月15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
【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
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
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+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
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
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
Adversarial Variational Bayes: Unifying VAE and GAN 代码
CreateAMind
7+阅读 · 2017年10月4日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
Arxiv
6+阅读 · 2020年9月29日
VIP会员
相关VIP内容
专知会员服务
27+阅读 · 2021年5月2日
剑桥大学《数据科学: 原理与实践》课程,附PPT下载
专知会员服务
47+阅读 · 2021年1月20日
数据科学导论,54页ppt,Introduction to Data Science
专知会员服务
39+阅读 · 2020年7月27日
神经网络的拓扑结构,TOPOLOGY OF DEEP NEURAL NETWORKS
专知会员服务
31+阅读 · 2020年4月15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
【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
相关资讯
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
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+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
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
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
Adversarial Variational Bayes: Unifying VAE and GAN 代码
CreateAMind
7+阅读 · 2017年10月4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