基于正则化的半监督弱标签分类方法

针对多标签学习中实例标签的缺失补全和预测问题,本文提出一种基于正则化的半监督弱标签分类方法(简称SWCMR),方法同时兼顾实例相似性和标签相关性.SWCMR首先根据标签相关性对弱标签实例的缺失标签进行初步预估,然后利用弱标签实例和无标签实例构造邻域图,从实例相似性和标签相关性角度构建基于平滑性假设的正则化项,接下来利用预估后的弱标签实例结合无标签实例训练半监督弱标签分类模型.在多种公共多标签数据集上的实验结果表明,SWCMR提高了分类性能,尤其是标签信息较少时,分类效果提升更显著.     

基于注意力机制的弱监督细粒度图像分类

针对细粒度图像分类任务中难以对图中具有鉴别性对象进行有效学习的问题,本文提出了一种基于注意力机制的弱监督细粒度图像分类算法.该算法能有效定位和识别细粒度图像中语义敏感特征.首先在经典卷积神经网络的基础上通过线性融合特征得到对象整体信息的表达,然后通过视觉注意力机制进一步提取特征中具有鉴别性的细节部分,获得更完善的细粒度特征表达.所提算法实现了线性融合和注意力机制的结合,可看作是多网络分支合作训练共同优化的网络模型,从而让网络模型对整体信息和局部信息都有更好的表达能力.在3个公开可用的细粒度识别数据集上进行了验证,实验结果表明,所提方法有效性均优于基线方法,且达到了目前先进的分类水平.     

基于数据密度的半监督自训练分类算法

在实际的分类任务中,无标记样本数量充足而有标记样本数量稀少的情况经常出现,目前处理这种情况的常用方法是半监督自训练分类算法。提出了一种基于数据密度的半监督自训练分类算法,该算法首先依据数据的密度对数据集进行划分,从而确定数据的空间结构;然后再按照数据的空间结构对分类器进行自训练的迭代,最终得到一个新的分类器。在UCI中6个数据集上的实验结果表明,与三种监督学习算法以及其分别对应的自训练版本相比,提出的算法分类效果更好。     

基于Xception网络的弱监督细粒度图像分类

随着深度学习的快速发展,计算机视觉领域对图像的分类研究不仅仅局限于识别出物体的类别,更需要在传统图像分类任务的基础上进行更细致的类别划分.通过对现有细粒度图像分类算法和模型的分析研究,提出一种基于Xception模型与WSDAN(weakly supervised data augmentation network)弱...     

基于局部注意力机制的弱监督长文档分类

自然语言处理中的文档分类任务需要模型从低层级词向量中抽取高层级特征.通常,深度神经网络的特征抽取会利用文档中所有词语,这种做法不能很好适应内容较长的文档.此外,训练深度神经网络需要大量标记数据,在弱监督情况下往往不能取得良好效果.为迎接这些挑战,本研究提出应对弱监督长文档分类的方法.一方面,利用少量种子信息生成伪文档以增强训练数据,应对缺乏标记数据造成的精度难以提升的局面.另一方面,使用循环局部注意力学习,仅基于若干文档片段抽取出摘要特征,就足以支撑后续类别预测,提高模型的速度和精度.实验表明,本研究提出的伪文档生成模型确实能够增强训练数据,对预测精度的提升在弱监督情况下尤为显著;同时,基于局部注意力机制的长文档分类模型在预测精度上显著高于基准模型,处理速度也表现优异,具有实际应用价值.     

一种基于弱监督学习的论坛帖子对话行为分类方法

论坛帖子对话行为分类可以明确每个帖子在当前线索中的角色,有助于重构论坛线索中的对话关系,提高论坛信息检索的效果。该文提出了一种基于弱监督学习的论坛帖子对话行为分类方法,把帖子的对话行为分类作为线索的序列标注问题来解决。该方法的特点是只要指定合理的特征约束,就可以训练对话行为分类模型。方法在CNET和edX数据集上的分类精确率分别达到75.6%和60.7%,优于有监督的条件随机域方法。     

基于Attention的弱监督多标号图像分类

深度学习依赖于大数据在很多的任务中取得巨大成功,但目前大部分方法都依赖于严格标注的数据,或者假定仅含一个物体大致位于图片近中心位置且背景较少。而现实场景中背景复杂,出现的物体多样,增加了分类的难度,而且标注的代价很大。本文关注于弱监督场景下的分类任务,提出了基于注意力机制（Attention）结合递归神经网络的深度模型,利用图片级的标注进行多标号学习,利用损失函数进行梯度下降训练自动调整关注区域,使模型每次关注图片的局域区域,并在数据集PASCAL VOC 2007/2012上验证算法的有效性,与其他方法相比具有更强的可解释性。     

面向小样本情感分类任务的弱监督对比学习框架

文本情感分类是自然语言处理领域的挑战性研究课题.基于词典的方法和传统基于机器学习方法分别依赖高质量的情感词典和鲁棒的特征工程,而多数深度学习方法的性能则依赖大规模人工标注数据集.幸运的是,不同社交平台用户生成了大量带标签的舆情文本,这些文本可以作为弱标注数据集被用于情感分类任务,但是弱标注数据集中的噪声样本会对训练过程产生负面影响.提出了一种用于小样本情感分类任务的弱监督对比学习(weakly-supervised contrastive learning, WCL)框架,旨在学习海量带噪声的用户标记数据中的情感语义,同时挖掘少量人工标注数据中潜在的类间对比模式.该框架包括2个步骤：首先,设计了一种弱监督预训练策略来削弱噪声数据的影响;其次,在有监督微调阶段引入对比学习策略来捕获少量有标注数据的对比模式.在亚马逊评论数据集上评估了所提出的方法,实验结果表明所提出的方法显著优于其他同类对比方法.在仅使用0.5%(即32个样本)比例的有标注数据集进行微调的情况下,所提出方法的性能依然超出其他深度方法.     

基于多分支神经网络模型的弱监督细粒度图像分类方法

针对传统基于注意力机制的神经网络不能联合关注局部特征和旋转不变特征的问题,提出一种基于多分支神经网络模型的弱监督细粒度图像分类方法。首先,用轻量级类激活图(CAM)网络定位有潜在语义信息的局部区域,设计可变形卷积的残差网络ResNet-50和旋转不变编码的方向响应网络(ORN);其次,利用预训练模型分别初始化特征网络,并输入原图和以上局部区域分别对模型进行微调;最后,组合三个分支内损失和分支间损失优化整个网络,对测试集进行分类预测。所提方法在CUB-200-2011和FGVC_Aircraft数据集上的分类准确率分别达到87.7%和90.8%,与多注意力卷积神经网络(MA-CNN)方法相比,分别提高了1.2个百分点和0.9个百分点;在Aircraft_2数据集上的分类准确率达到91.8%,比ResNet-50网络提高了4.1个百分点。实验结果表明,所提方法有效提高了弱监督细粒度图像分类的准确率。     

基于改进VGG网络的弱监督细粒度阿尔兹海默症分类方法

针对阿尔兹海默症(AD)患者和正常(NC)人之间核磁共振成像(MRI)图像差别小、分类难度大的问题,提出了基于改进VGG网络的弱监督细粒度AD分类方法.该方法以弱监督数据增强网络(WSDAN)为基本模型,主要由弱监督注意力学习模块、数据增强模块及双线性注意力池化模块等构成.首先,通过弱监督力注意学习模块生成特征图和注意...     

全监督和弱监督图网络的病理图像分割

目的 计算机辅助技术以及显微病理图像处理技术给病理诊断带来了极大的便利。病理图像分割是常用的技术手段,可用于划分病灶和背景组织。开发高精度的分割算法,需要大量精准标注的数字病理图像,但是标注过程耗时费力,具有精准标注的病理图像稀少。而且,病理图像非常复杂,对病理组织分割算法的鲁棒性和泛化性要求极高。因此,本文提出一种基于图网络的病理图像分割框架。方法 该框架有全监督图网络（full supervised graph network,FSGNet）和弱监督图网络（weakly supervised graph network,WSGNet）两种模式,以适应不同标注量的数据集以及多种应用场景的精度需求。通过图网络学习病理组织的不规则形态,FSGNet能达到较高的分割精度;WSGNet采用超像素级推理,仅需要稀疏点标注就能分割病理组织。结果 本文在两个公开数据集GlaS(Gland Segmentation Challenge Dataset)（测试集分为A部分和B部分）、CRAG(colorectal adenocarcinoma gland)和一个私有数据集LUSC(lung squam...     

基于注意力自身线性融合的弱监督细粒度图像分类算法

随着人工智能的飞速发展,计算机视觉领域对图像的分类任务不仅仅限于识别出物体的大类,更需要对同一类别的图像进行更加细致的子类划分.为了有效区分出类间的微小差异以及减少背景因素的干扰,提出了一种基于AABP的细粒度分类算法.首先,通过Inception V3预训练模型提取全局图像特征,并利用深度可分离卷积在特征映射上预测出...     

一种网页分类中基于图的半指导学习算法

提出一种基于图的半指导学习算法用于网页分类.采用k近邻算法构建一个带权图,图中节点为已标志或未标志的网页,连接边的权重表示类的传播概率,将网页分类问题形式化为图中类的概率传播.为有效利用图中未标志节点辅助分类,结合网页的内容信息和链接信息计算网页间的链接权重,通过已标志节点,类别信息以一定概率从已标志节点推向未标志节点.实验表明,本文提出的算法能有效改进网页分类结果.     

细化Transformer网络的弱监督图像语义分割

图像级标签的弱监督图像语义分割方法是目前比较热门的研究方向,类激活图生成方式是最为常用的解决该类问题的主要工作方法。由于类激活图的稀疏性,导致判别区域的准确性降低。针对上述问题,提出了一种改进的Transformer网络弱监督图像学习方法。首先,引入空间注意力交换层来扩大类激活图的覆盖范围;其次,进一步设计了一个注意力自适应模块,来指导模型增强弱区域的类响应;特别地,在类生成过程中,构建了一个自适应跨域来提高模型分类性能。该方法在Pascal VOC 2012 验证集和测试集上分别达到了73.5%和73.0%。实验结果表明,细化Transformer网络学习方法有助于提高弱监督图像的语义分割性能。     

基于数据增强和弱监督对抗训练的中文事件检测

当前的事件检测模型严重依赖于人工标注的数据,在标注数据规模有限的情况下,事件检测任务中基于完全监督方法的深度学习模型经常会出现过拟合的问题,而基于弱监督学习的使用自动标注数据代替耗时的人工标注数据的方法又常常依赖于复杂的预定义规则。为了解决上述问题,就中文事件检测任务提出了一种基于BERT的混合文本对抗训练（BMAD）方法。所提方法基于数据增强和对抗学习设定了弱监督学习场景,并采用跨度抽取模型来完成事件检测任务。首先,为改善数据不足的问题,采用回译、Mix-Text等数据增强方法来增强数据并为事件检测任务创建弱监督学习场景;然后,使用一种对抗训练机制进行噪声学习,力求最大限度地生成近似真实样本的生成样本,并最终提高整个模型的鲁棒性。在广泛使用的真实数据集自动文档抽取（ACE）2005上进行实验,结果表明相较于NPN、TLNN、HCBNN等算法,所提方法在F1分数上获取了至少0.84个百分点的提升。     

基于伪标签自细化的弱监督实例分割

大多数弱监督实例分割方法利用类激活图生成的伪标签以及多阶段的训练策略,在实例分割上取得了不错的性能,但这些方法在检出物体完整性上仍然面临许多挑战。针对上述问题,提出了一种基于伪标签自细化的弱监督实例分割方法(pseudo-label self-refinement, PLSR),即在训练过程不断地利用网络自身的结果筛选、聚合候选区域得到各分支的伪标签,保障并逐步提升伪标签的质量,最终提高实例分割的性能。在Pascal VOC2012和MS-COCO数据集上进行实验,与现有的弱监督实例分割方法进行对比,AP50分别提高了1.6%和1.9%。实验结果表明,伪标签自细化方法能够有效利用候选区域的形状信息以及网络自身的语义信息提升伪标签的质量并取得了良好的分割效果,最终提高了弱监督实例分割的性能。     

监督与半监督学习下的数据流集成分类综述

在监督或半监督学习的条件下对数据流集成分类进行研究是一个很有意义的方向.从基分类器、关键技术、集成策略等三个方面进行介绍,其中,基分类器主要介绍了决策树、神经网络、支持向量机等;关键技术从增量、在线等方面介绍;集成策略主要介绍了boosting、stacking等.对不同集成方法的优缺点、对比算法和实验数据集进行了总结与分析.最后给出了进一步研究方向,包括监督和半监督学习下对于概念漂移的处理、对于同质集成和异质集成的研究,无监督学习下的数据流集成分类等.     

有监督S-kv-Isomap在入侵检测中的应用

入侵检测是计算机安全研究方面的热点领域,在入侵检测数据可视化和分类方面面临的问题是其高维特性。流形学习算法Isomap是有效的非线性降维工具。但是Isomap算法在实际应用中存在不能保证构造连通的邻接图和没有利用样本已知类别标记的缺点,针对上述缺陷提出了健壮的有监督S-kv-Isomap算法。该算法利用类别标记来指导降维,并且利用k-variable算法构造联通的邻接图。实验选用KDDCUP1999数据集,对四类入侵数据即Dos、R2L、Probe、U2R进行了可视化和分类研究。可视化中比较了S-kv-Isomap算法与kv-Isomap算法,前者具有更好的可视化效果。在分类研究中比较了S-kv-Isomap、kv-Isomap、SVM和k-NN算法,实验结果表明,S-kv-Isomap方法在入侵检测中不仅保持较高的入侵检测率,而且误警率很低。     

基于结构重参数化的太阳斑点图像弱监督去模糊方法

针对云南天文台拍摄的模糊太阳斑点图像使用有监督学习模型进行重建时容易产生伪像、训练时间长、重建结果过分依赖参考图像等问题,提出一种基于结构重参数化与多分支模块相结合的弱监督去模糊方法重建太阳斑点图。首先,结合单尺度与多尺度网络设计去模糊模型,在模型中构造多分支模块提取不同尺度的特征,增强细节信息,减少伪像生成;其次,对每个分支结构进行重参数化,使得结构参数的重用贯穿整个特征提取过程,节省计算时间;之后,将去模糊模型分别嵌入退化学习与逆退化学习的弱监督训练中,先对模糊图像进行等级划分,利用退化模型分别学习不同等级的退化,构成对应等级的配对数据集,再使用去模糊模型对数据集进行逆退化,实现太阳斑点图的重建。实验结果表明,该方法与现有深度学习去模糊方法相比,模型训练效率更高,对参考图像的依赖较小,能够满足太阳斑点图像高分辨率重建要求。