面向多源圖像數(shù)據(jù)的多任務(wù)學(xué)習(xí)方法的研究
本文選題:圖像分類 切入點(diǎn):跨源域?qū)W習(xí) 出處:《北京交通大學(xué)》2017年碩士論文 論文類型:學(xué)位論文
【摘要】:傳統(tǒng)的機(jī)器學(xué)習(xí)通常假設(shè)訓(xùn)練數(shù)據(jù)與測(cè)試數(shù)據(jù)分布相同,現(xiàn)實(shí)世界這種假設(shè)往往是不成立的。傳統(tǒng)的機(jī)器學(xué)習(xí)算法,不僅對(duì)數(shù)據(jù)的質(zhì)量要求非常高,需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行去噪、降維等預(yù)處理工作,而且需要人為設(shè)計(jì)模型提取數(shù)據(jù)的特征,當(dāng)樣本規(guī)模非常大時(shí),會(huì)耗費(fèi)大量的人力。在大數(shù)據(jù)時(shí)代,面臨著不同來源的多樣性的數(shù)據(jù)集,如何將多個(gè)源域?qū)W習(xí)到的知識(shí)應(yīng)用于目標(biāo)域是當(dāng)前跨領(lǐng)域?qū)W習(xí)研究的問題之一。通常不同源域的數(shù)據(jù)具有類間及類內(nèi)的相關(guān)性,并且這些源域數(shù)據(jù)的分布不同,融合各源域之間的類內(nèi)及類間的相關(guān)性以及其分布差異性建立適用于目標(biāo)域的分類模型具有重要的意義。本文提出了基于多任務(wù)深度學(xué)習(xí)的共識(shí)正則化框架,適用于從多個(gè)源域到目標(biāo)域的遷移學(xué)習(xí)。在這個(gè)框架中,每個(gè)源域采用多任務(wù)深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練模型,將每個(gè)源域視為一個(gè)任務(wù),并行學(xué)習(xí)多個(gè)任務(wù)不僅能提高算法的效率,而且多個(gè)任務(wù)是相關(guān)的,任務(wù)間相互約束,使得算法具有更好的分類性能?缭从蜷g的任務(wù),通過引入一致性正則化項(xiàng)優(yōu)化分類模型,使得各源域訓(xùn)練得到的模型不僅要考慮這個(gè)源域內(nèi)的數(shù)據(jù)特性,也要考慮其它源域訓(xùn)練得到的模型對(duì)這個(gè)源域數(shù)據(jù)的預(yù)測(cè),使得其它源域得到的模型與這個(gè)源域訓(xùn)練模型的預(yù)測(cè)保持一致。此外,本文提供了基于多任務(wù)深度學(xué)習(xí)的共識(shí)正則化框架的理論分析,并將此算法應(yīng)用于圖像分類領(lǐng)域,通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了這種學(xué)習(xí)方法的有效性。
[Abstract]:The traditional machine learning algorithm usually assumes that the training data are distributed the same as the test data, but this assumption is often not true in the real world. The traditional machine learning algorithm not only requires very high quality of the data, but also needs to de-noise the data. Dimensionality reduction and other preprocessing work, and the need to artificially design models to extract data features, when the sample size is very large, will cost a lot of manpower. In big data's time, faced with a diversity of different sources of data sets, How to apply the knowledge learned from multiple source domains to the target domain is one of the current problems in cross-domain learning. The data of different homologous domains usually have inter-class and intra-class correlations, and the distribution of these data is different. It is important to establish a classification model suitable for the target domain by combining the intra-class and inter-class correlations among the source domains and their distribution differences. In this paper, a consensus regularization framework based on multi-task in-depth learning is proposed. In this framework, each source domain uses a multi-task in-depth learning network training model to treat each source domain as a task. Learning multiple tasks in parallel can not only improve the efficiency of the algorithm, but also improve the efficiency of the algorithm. Moreover, many tasks are related, and the tasks are constrained each other, which makes the algorithm have better classification performance. By introducing the consistent regularization term to optimize the classification model, the cross-source tasks are optimized. The models obtained by each source domain training should not only consider the data characteristics in this source domain, but also consider the prediction of the source domain data obtained by other source domain training models. In addition, this paper provides a theoretical analysis of consensus regularization framework based on multi-task depth learning, and applies this algorithm to image classification. The effectiveness of this learning method is verified by experiments.
【學(xué)位授予單位】:北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號(hào)】:TP391.41;TP181
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,本文編號(hào):1644095
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