上海大学学报(自然科学版) ›› 2023, Vol. 29 ›› Issue (1): 1-9.doi: 10.12066/j.issn.1007-2861.2460

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基于联合对抗训练的鲁棒度量迁移

杨乾成1,2, 罗勇1,2(), 胡晗3, 周昕4, 杜博1,2, 陶大程5,6   

  1. 1.武汉大学 计算机学院, 湖北 武汉 430072
    2.湖北珞珈实验室, 湖北 武汉 430079
    3.北京理工大学 信息与电子学院, 北京 100081
    4.南洋理工大学 计算机科学与工程学院, 新加坡 639798
    5.京东探索研究院, 北京100191
    6.悉尼大学 计算机学院, 澳大利亚 南威尔士州 2006
  • 收稿日期:2023-01-08 出版日期:2023-02-28 发布日期:2023-03-28
  • 通讯作者: 罗勇 E-mail:luoyong@whu.edu.cn
  • 作者简介:罗勇(1987—), 男, 教授, 博士生导师, 博士, 研究方向为机器学习与模式识别.E-mail: luoyong@whu.edu.cn
  • 基金资助:
    国家重点研发计划资助项目(2021YFC3300200);湖北珞珈实验室开放基金资助项目(220100014);国家自然科学基金资助项目(62002090);国家自然科学基金资助项目(62276195);新加坡国家研究基金资助项目(NRF2020NRF-CG001-027)

Robust metric transfer using joint adversarial training

YANG Qiancheng1,2, LUO Yong1,2(), HU Han3, ZHOU Xin4, DU Bo1,2, TAO Dacheng5,6   

  1. 1. School of Computer Science, Wuhan University, Wuhan 430072, Hubei, China
    2. Hubei Luojia Laboratory, Wuhan 430079, Hubei, China
    3. School of Information and Electronics, Beijing Institute of Technology, Beijing 100081, China
    4. School of Computer Science and Engineering, Nanyang Technological University, 639798, Singapore
    5. JD Explore Academy, Beijing 100191, China
    6. School of Computer Science, University of Sydney, New South Wales 2006, Australia
  • Received:2023-01-08 Online:2023-02-28 Published:2023-03-28
  • Contact: LUO Yong E-mail:luoyong@whu.edu.cn

摘要:

迁移度量学习旨在从强大且可靠的距离度量中迁移知识来改善目标度量的效果, 这些度量往往来自于学习目标相关的任务. 现有的迁移度量学习算法仅关注于如何迁移知识, 而这些知识容易过拟合到源域中. 首先研究如何在源域中训练一个适合于迁移的源域度量, 然后设计了一种通用的深度异质迁移算法来进行高效的迁移学习. 值得注意的是, 将源域度量以联合对抗学习的方式进行训练, 再以深度神经网络的方式将其参数化表示并对其进行迁移. 迁移中通过表征模仿的方式来学习源域度量中的知识, 这种方式允许源域和目标域中的知识来自于异质域. 此外, 严格限制目标度量网络的大小, 使得目标网络更够进行高效的推理计算. 在人脸识别数据集上的实验展现了本方法的有效性.

关键词: 迁移度量学习, 深度度量学习, 联合对抗训练, 异质域

Abstract:

Transfer metric learning (TML) aims to improve the metric learning in target domains by transferring knowledge from those related tasks where the distance metrics are strong and reliable. Existing TML approaches focus on only transferring the source metric knowledge, which is often prone to overfitting to the source domain. In this study, we train a source metric that is appropriate for transfer and then design a general deep TML method for effective metric transfer. In particular, we propose learning the source metric parameterized by a deep neural network through joint adversarial training and then transferring the metric to the target domain by embedding imitation, which allows the inputs of source and target domains to be heterogeneous. Besides, we restrict the size of the target metric network to be small so that the inference is efficient in the target domain. Finally, the results of applying the proposed method to a popular face verification application demonstrate its effectiveness.

Key words: transfer metric learning (TML), deep metric learning, joint adversarial training, heterogeneous domain

中图分类号: