Recently, self-supervised learning has attracted great attention, since it only requires unlabeled data for model training. Contrastive learning is one popular method for self-supervised learning and has achieved promising empirical performance. However, the theoretical understanding of its generalization ability is still limited. To this end, we define a kind of $(\sigma,\delta)$-measure to mathematically quantify the data augmentation, and then provide an upper bound of the downstream classification error rate based on the measure. It reveals that the generalization ability of contrastive self-supervised learning is related to three key factors: alignment of positive samples, divergence of class centers, and concentration of augmented data. The first two factors are properties of learned representations, while the third one is determined by pre-defined data augmentation. We further investigate two canonical contrastive losses, InfoNCE and cross-correlation, to show how they provably achieve the first two factors. Moreover, we conduct experiments to study the third factor, and observe a strong correlation between downstream performance and the concentration of augmented data.


翻译:最近,自我监督的学习引起了极大的注意,因为它只要求为模式培训提供未贴标签的数据。对比学习是自我监督学习的一种流行方法,并且取得了有希望的经验性表现。然而,对于其一般化能力的理论理解仍然有限。为此,我们定义了一种(gma,\delta)$的计量方法,从数学角度量化数据增强,然后根据该计量方法提供下游分类错误率的上限。它揭示了对比性自我监督学习的普遍化能力与三个关键因素有关:正样的对齐、类中心的差异以及扩大的数据的集中。前两个因素是学习表现的特性,而第三个因素是由预先界定的数据增强决定的。我们进一步调查两种具有可比较性的损失,即InfoNCE和交叉联系,以显示它们如何根据该计量实现前两个因素。此外,我们进行实验以研究第三个因素,并观察下游业绩与扩大的数据集中之间的强烈关联。</s>

0
下载
关闭预览

相关内容

不可错过!《机器学习100讲》课程,UBC Mark Schmidt讲授
专知会员服务
75+阅读 · 2022年6月28日
专知会员服务
45+阅读 · 2020年10月31日
100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
165+阅读 · 2020年3月18日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
157+阅读 · 2019年10月12日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
180+阅读 · 2019年10月11日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
78+阅读 · 2019年10月10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
Multi-Task Learning的几篇综述文章
深度学习自然语言处理
15+阅读 · 2020年6月15日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18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
42+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
17+阅读 · 2018年12月24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 · 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 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
1+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 · 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 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Arxiv
19+阅读 · 2020年7月21日
A Survey on Deep Transfer Learning
Arxiv
11+阅读 · 2018年8月6日
VIP会员
相关VIP内容
不可错过!《机器学习100讲》课程,UBC Mark Schmidt讲授
专知会员服务
75+阅读 · 2022年6月28日
专知会员服务
45+阅读 · 2020年10月31日
100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
165+阅读 · 2020年3月18日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
157+阅读 · 2019年10月12日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
180+阅读 · 2019年10月11日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
78+阅读 · 2019年10月10日
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
Multi-Task Learning的几篇综述文章
深度学习自然语言处理
15+阅读 · 2020年6月15日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18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
42+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
17+阅读 · 2018年12月24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 · 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 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
1+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 · 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 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员