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Distillation de connaissance auto-supervisée pour l'apprentissage peu supervisé

Jathushan Rajasegaran Salman Khan Munawar Hayat Fahad Shahbaz Khan Mubarak Shah

Résumé

Le monde réel contient un nombre énorme de classes d’objets, et il est impossible d’apprendre toutes ces classes simultanément. L’apprentissage peu supervisé (few-shot learning) constitue un paradigme prometteur grâce à sa capacité à apprendre rapidement à partir de distributions non ordonnées, avec seulement quelques exemples. Des travaux récents [7, 41] montrent qu’il suffit de bien apprendre une représentation d’embedding de caractéristiques pour surpasser des algorithmes plus sophistiqués basés sur l’apprentissage métadonnées ou l’apprentissage par métriques dans le cadre du few-shot learning. Dans cet article, nous proposons une approche simple visant à améliorer la capacité de représentation des réseaux de neurones profonds pour les tâches d’apprentissage peu supervisé. Nous adoptons un processus d’apprentissage en deux étapes : dans un premier temps, nous entraînons un réseau de neurones afin de maximiser l’entropie de l’embedding des caractéristiques, ce qui permet de construire une variété de sortie optimale grâce à une perte auxiliaire auto-supervisée. Dans une deuxième étape, nous minimisons l’entropie de l’embedding en rapprochant des « jumeaux » auto-supervisés, tout en maintenant la structure de la variété grâce à une distillation élève-enseignant. Nos expériences montrent que, même à la première étape, l’auto-supervision peut dépasser les méthodes de pointe actuelles, avec des gains supplémentaires obtenus grâce au processus de distillation de la deuxième étape. Le code source est disponible à l’adresse suivante : https://github.com/brjathu/SKD.


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