Any clustering algorithm must synchronously learn to model the clusters and allocate data to those clusters in the absence of labels. Mixture model-based methods model clusters with pre-defined statistical distributions and allocate data to those clusters based on the cluster likelihoods. They iteratively refine those distribution parameters and member assignments following the Expectation-Maximization (EM) algorithm. However, the cluster representability of such hand-designed distributions that employ a limited amount of parameters is not adequate for most real-world clustering tasks. In this paper, we realize mixture model-based clustering with a neural network where the final layer neurons, with the aid of an additional transformation, approximate cluster distribution outputs. The network parameters pose as the parameters of those distributions. The result is an elegant, much-generalized representation of clusters than a restricted mixture of hand-designed distributions. We train the network end-to-end via batch-wise EM iterations where the forward pass acts as the E-step and the backward pass acts as the M-step. In image clustering, the mixture-based EM objective can be used as the clustering objective along with existing representation learning methods. In particular, we show that when mixture-EM optimization is fused with consistency optimization, it improves the sole consistency optimization performance in clustering. Our trained networks outperform single-stage deep clustering methods that still depend on k-means, with unsupervised classification accuracy of 63.8% in STL10, 58% in CIFAR10, 25.9% in CIFAR100, and 98.9% in MNIST.


翻译:任何集成算法都必须同步学习模拟集群,并在没有标签的情况下将数据分配给这些集群。 以模型为基础的方法模型模型群集, 以预定义的统计分布方式为基础, 并根据集集的可能性将数据分配给这些集群组。 它们反复地完善了这些分布参数和成员在期望- 最大化(EM) 算法之后的分配任务。 然而, 使用数量有限的参数的手工设计分布的集群代表性对于大多数真实世界的集群任务来说是不够的。 在本文中, 我们意识到基于模型的组合与神经元的神经神经神经神经神经神经网络混合在一起, 借助于额外的转换, 大约的组群分布结果。 网络参数是作为这些分布的参数。 其结果是, 与限制的手工设计的分布组合组合( EM) 相比, 对这些组群集的分布参数进行了优雅和广泛化。 我们通过批量式的电解分解来培训网络端对端端到端的分布方式, 将前端10 和后端路路作为M级的依次。 在图像集中, 以混合的EM 目标可以用作最后层9.9 目标, 与现有最精确的IM IM IML IM, 在目前最优化的IM IML 中, 的 的周期化, 25, 我们用最优化的周期化的周期性,, 的周期性 的 的,,, 的 的 的 的 的 的, 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 和 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 和 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的

0
下载
关闭预览

相关内容

Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
58+阅读 · 2019年10月17日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
77+阅读 · 2019年10月10日
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
深度自进化聚类:Deep Self-Evolution Clustering
我爱读PAMI
15+阅读 · 2019年4月13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
16+阅读 · 2018年12月24日
vae 相关论文 表示学习 1
CreateAMind
12+阅读 · 2018年9月6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
国家自然科学基金
4+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 · 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 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2011年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2022年11月7日
Arxiv
16+阅读 · 2022年11月1日
Arxiv
14+阅读 · 2022年5月6日
Arxiv
31+阅读 · 2020年9月21日
Arxiv
17+阅读 · 2019年3月28日
Arxiv
19+阅读 · 2018年10月25日
VIP会员
相关VIP内容
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
58+阅读 · 2019年10月17日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
77+阅读 · 2019年10月10日
相关资讯
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
深度自进化聚类:Deep Self-Evolution Clustering
我爱读PAMI
15+阅读 · 2019年4月13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
16+阅读 · 2018年12月24日
vae 相关论文 表示学习 1
CreateAMind
12+阅读 · 2018年9月6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
相关论文
Arxiv
0+阅读 · 2022年11月7日
Arxiv
16+阅读 · 2022年11月1日
Arxiv
14+阅读 · 2022年5月6日
Arxiv
31+阅读 · 2020年9月21日
Arxiv
17+阅读 · 2019年3月28日
Arxiv
19+阅读 · 2018年10月25日
相关基金
国家自然科学基金
4+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 · 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 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2011年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员