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混合模型在开放集识别中的应用

Hongjie Zhang Ang Li Jie Guo Yanwen Guo

摘要

开放集识别(Open Set Recognition)要求分类器能够检测出不属于训练集中任何已知类别的样本。现有方法通常在嵌入空间中对训练样本拟合一个概率分布,并根据该分布来识别异常样本。该嵌入空间通常由一个判别性分类器获得。然而,这类判别性表示仅关注已知类别,可能并不足以有效区分未知类别。我们认为,表示空间应同时由内点分类器与密度估计器(作为异常检测器)联合学习。为此,我们提出了OpenHybrid框架,该框架包含一个编码器,用于将输入数据映射到一个联合嵌入空间;一个分类器,用于将样本归类为已知类别;以及一个基于流(flow-based)的密度估计器,用于判断样本是否属于未知类别。现有基于流的模型的一个典型问题是,它们可能为异常样本赋予更高的似然值。然而,我们在实验中观察到,当联合学习判别性与生成性组件的表示时,这种问题并不会出现。在标准开放集识别基准上的实验结果表明,端到端训练的OpenHybrid模型显著优于当前最先进的方法以及基于流的基线模型。


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