The cross-entropy softmax loss is the primary loss function used to train deep neural networks. On the other hand, the focal loss function has been demonstrated to provide improved performance when there is an imbalance in the number of training samples in each class, such as in long-tailed datasets. In this paper, we introduce a novel cyclical focal loss and demonstrate that it is a more universal loss function than cross-entropy softmax loss or focal loss. We describe the intuition behind the cyclical focal loss and our experiments provide evidence that cyclical focal loss provides superior performance for balanced, imbalanced, or long-tailed datasets. We provide numerous experimental results for CIFAR-10/CIFAR-100, ImageNet, balanced and imbalanced 4,000 training sample versions of CIFAR-10/CIFAR-100, and ImageNet-LT and Places-LT from the Open Long-Tailed Recognition (OLTR) challenge. Implementing the cyclical focal loss function requires only a few lines of code and does not increase training time. In the spirit of reproducibility, our code is available at \url{https://github.com/lnsmith54/CFL}.


翻译:另一方面,当每类(如长尾数据集)的培训样本数量不平衡时,焦点损失功能已证明能够提供更好的性能。在本文件中,我们引入了一种新的周期性核心损失,并表明它比跨热带软轴损失或中枢损失更具普遍性的损失功能。我们描述周期性中心损失背后的直觉,我们的实验提供证据表明周期性中心损失为平衡、不平衡或长尾数据集提供了优异性能。我们为CIRA-10-CIFAR-100、图像网、平衡和不平衡的4 000个培训样本样本提供了许多实验结果,这些样本来自开放长期识别(OLTR)的挑战,包括CIFAR-10/CIFAR-100以及图像网络-LT和场所-LT。实施周期性中心损失功能只需要几行代码,不会增加培训时间。本着可复制性的精神,我们的代码可以在urlas/github. lnsimsimmission/CFMYL}URL}网站上查阅。

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RetinaNet是2018年Facebook AI团队在目标检测领域新的贡献。它的重要作者名单中Ross Girshick与Kaiming He赫然在列。来自Microsoft的Sun Jian团队与现在Facebook的Ross/Kaiming团队在当前视觉目标分类、检测领域有着北乔峰、南慕容一般的独特地位。这两个实验室的文章多是行业里前进方向的提示牌。 RetinaNet只是原来FPN网络与FCN网络的组合应用,因此在目标网络检测框架上它并无特别亮眼创新。文章中最大的创新来自于Focal loss的提出及在单阶段目标检测网络RetinaNet(实质为Resnet + FPN + FCN)的成功应用。Focal loss是一种改进了的交叉熵(cross-entropy, CE)loss,它通过在原有的CE loss上乘了个使易检测目标对模型训练贡献削弱的指数式,从而使得Focal loss成功地解决了在目标检测时,正负样本区域极不平衡而目标检测loss易被大批量负样本所左右的问题。此问题是单阶段目标检测框架(如SSD/Yolo系列)与双阶段目标检测框架(如Faster-RCNN/R-FCN等)accuracy gap的最大原因。在Focal loss提出之前,已有的目标检测网络都是通过像Boot strapping/Hard example mining等方法来解决此问题的。作者通过后续实验成功表明Focal loss可在单阶段目标检测网络中成功使用,并最终能以更快的速率实现与双阶段目标检测网络近似或更优的效果。
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