There is no such thing as a perfect dataset. In some datasets, deep neural networks discover underlying heuristics that allow them to take shortcuts in the learning process, resulting in poor generalization capability. Instead of using standard cross-entropy, we explore whether a modulated version of cross-entropy called focal loss can constrain the model so as not to use heuristics and improve generalization performance. Our experiments in natural language inference show that focal loss has a regularizing impact on the learning process, increasing accuracy on out-of-distribution data, but slightly decreasing performance on in-distribution data. Despite the improved out-of-distribution performance, we demonstrate the shortcomings of focal loss and its inferiority in comparison to the performance of methods such as unbiased focal loss and self-debiasing ensembles.


翻译:不存在完美的数据集。 在一些数据集中,深神经网络发现内在的超自然学使得他们在学习过程中能够走捷径,导致普遍化能力低下。我们不使用标准的交叉渗透性机能,而是探索一个调制版的交叉渗透性中心损失模式能否约束模型,从而不使用超自然语言的实验推论表明,中心损失对学习过程产生了经常性影响,提高了分配外数据的准确性,但略有下降。 尽管分配外性能有所改善,但我们还是展示了中心损失的缺点,以及它与无偏见的焦点损失和自我贬低集合等方法的性能相比的劣势。

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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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