Rethinking deep active learning: Using unlabeled data at model training

Autor: Oriane Siméoni, Yannis Avrithis, Guillaume Gravier, Mateusz Budnik
Přispěvatelé: Creating and exploiting explicit links between multimedia fragments (LinkMedia), Inria Rennes – Bretagne Atlantique, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-MEDIA ET INTERACTIONS (IRISA-D6), Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), MEDIA ET INTERACTIONS (IRISA-D6), Université de Bretagne Sud (UBS)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-CentraleSupélec-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Inria Rennes – Bretagne Atlantique, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria), Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Rennes 1 (UR1)
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2021
Předmět:
FOS: Computer and information sciences
Computer Science - Machine Learning
Active learning (machine learning)
Computer science
Computer Vision and Pattern Recognition (cs.CV)
Computer Science - Computer Vision and Pattern Recognition
Context (language use)
02 engineering and technology
Machine learning
computer.software_genre
Machine Learning (cs.LG)
Data modeling
[INFO.INFO-AI]Computer Science [cs]/Artificial Intelligence [cs.AI]
[INFO.INFO-LG]Computer Science [cs]/Machine Learning [cs.LG]
020204 information systems
0202 electrical engineering
electronic engineering
information engineering

Contextual image classification
business.industry
Deep learning
[INFO.INFO-CV]Computer Science [cs]/Computer Vision and Pattern Recognition [cs.CV]
Ensemble learning
Class (biology)
ComputingMethodologies_PATTERNRECOGNITION
020201 artificial intelligence & image processing
Artificial intelligence
business
computer
Feature learning
Zdroj: ICPR 2020-25th International Conference on Pattern Recognition
ICPR 2020-25th International Conference on Pattern Recognition, Jan 2021, Milan, Italy. pp.1-12
International Conference on Pattern Recognition
International Conference on Pattern Recognition, 2020, Milan, Italy
ICPR
Popis: International audience; Active learning typically focuses on training a model on few labeled examples alone, while unlabeled ones are only used for acquisition. In this work we depart from this setting by using both labeled and unlabeled data during model training across active learning cycles. We do so by using unsupervised feature learning at the beginning of the active learning pipeline and semi-supervised learning at every active learning cycle, on all available data. The former has not been investigated before in active learning, while the study of latter in the context of deep learning is scarce and recent findings are not conclusive with respect to its benefit. Our idea is orthogonal to acquisition strategies by using more data, much like ensemble methods use more models. By systematically evaluating on a number of popular acquisition strategies and datasets, we find that the use of unla-beled data during model training brings a surprising accuracy improvement in image classification, compared to the differences between acquisition strategies. We thus explore smaller label budgets, even one label per class.
Databáze: OpenAIRE