KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제15권10호
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pp.3685-3707
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2021
In recent years, facial attribute editing has been successfully used to effectively change face images of various attributes based on generative adversarial networks and encoder-decoder models. However, existing models have a limitation in that they may change an unintended part in the process of changing an attribute or may generate an unnatural result. In this paper, we propose a model that improves the learning of the attention mask by adding a spatial attention mechanism based on the unified selective transfer network (referred to as STGAN) using semi-supervised learning. The proposed model can edit multiple attributes while preserving details independent of the attributes being edited. This study makes two main contributions to the literature. First, we propose an encoder-decoder model structure that learns and edits multiple facial attributes and suppresses distortion using an attention mask. Second, we define guide masks and propose a method and an objective function that use the guide masks for multiple facial attribute editing through semi-supervised learning. Through qualitative and quantitative evaluations of the experimental results, the proposed method was proven to yield improved results that preserve the image details by suppressing unintended changes than existing methods.
본 연구는 GAN(Generative Adversarial Network)을 기반으로 한 Semi Supervised Learning을 활용하여 이미지 생성과 ResNet50을 이용한 이미지 분류를 결합하는 방법에 대해 다루고 있다. 이를 통해 새로운 접근법을 제시하여 이미지 생성과 분류를 통합함으로써 더 정확하고 다양한 결과를 얻을 수 있도록 하였다. 생성자와 판별자를 학습시켜 생성된 이미지와 실제 이미지를 구별하고, ResNet50을 활용하여 이미지 분류를 수행한다. 실험 결과에서는 생성된 이미지의 품질이 epoch에 따라 변화함을 확인할 수 있었으며, 이를 통해 산업재해 예측 정확성을 향상하고자 한다. 또한, GAN과 ResNet50의 결합을 통해 이미지 생성의 품질을 향상시키고 이미지 분류의 정확도를 높이는 효율적인 방법을 제시하고자 한다.
Semi-supervised learning incorporates unlabeled examples, whose labels are unknown, as well as labeled examples into learning process. Although transductive support vector machine (TSVM), one of semi-supervised learning models, was proposed about a decade ago, its application to large-scaled data has still been limited due to its high computational complexity. Our previous research addressed this limitation by introducing a branch-and-bound algorithm for finding an optimal solution to TSVM. In this paper, we propose three new techniques to enhance the performance of the branch-and-bound algorithm. The first one tightens min-cut bound, one of two bounding strategies. Another technique exploits a graph-based approximation to a support vector machine problem to avoid the most time-consuming step. The last one tries to fix the labels of unlabeled examples whose labels can be obviously predicted based on labeled examples. Experimental results are presented which demonstrate that the proposed techniques can reduce drastically the number of subproblems and eventually computational time.
Journal of the Korean Data and Information Science Society
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제23권3호
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pp.579-585
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2012
Many different semi-supervised learning algorithms have been proposed for use wit unlabeled data. However, most of them focus on classification problems. In this paper we propose a semi-supervised regression algorithm called the semi-supervised local constant estimator (SSLCE), based on the local constant estimator (LCE), and reveal the asymptotic properties of SSLCE. We also show that the SSLCE has a faster convergence rate than that of the LCE when a well chosen weighting factor is employed. Our experiment with synthetic data shows that the SSLCE can improve performance with unlabeled data, and we recommend its use with the proper size of unlabeled data.
포장도로에서 발생하는 포트홀은 고속 주행 차량에 치명적인 영향을 미치며, 사망사고를 유발할 수 있는 도로상의 장애물이다. 이를 방지하기 위해 일반적으로는 작업자가 직접 포트홀을 탐지하는 방식을 사용해왔으나, 이는 작업자의 안전 문제와 예측하기 어려운 범주에서 발생하는 모든 포트홀을 인력으로 탐지하는 것이 비효율적이기 때문에 한계가 있다. 또한, 도로 환경과 관련된 지반 환경이 포트홀 생성에 영향을 미치기 때문에, 완벽한 포트홀 방지는 어렵다. 데이터셋 구축을 위해서는 전문가의 지도하에 라벨링 작업이 필요하지만, 이는 매우 시간과 비용이 많이 필요하다. 따라서, 본 논문에서는 Mean Teacher 기법을 사용하여 라벨링된 데이터의 샘플 수가 적더라도 지도학습보다 더욱 강인한 포트홀 이미지 분류 성능을 보여준다. 이러한 결과는 성능지표와 GradCAM을 통해 입증되었으며, 준지도학습을 사용할 때 15개의 사전 학습된 CNN 모델이 평균 90.41%의 정확도를 달성하며, 지도학습과 비교하여 2%에서 9%의 차이로 강인한 성능을 나타내는 것을 확인하였다.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제14권12호
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pp.4776-4794
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2020
We propose a rapid adaptive learning framework for streaming object detection, called EER-ASSL. The method combines the expected error reduction (EER) dependent rollback learning and the active semi-supervised learning (ASSL) for a rapid adaptive CNN detector. Most CNN object detectors are built on the assumption of static data distribution. However, images are often noisy and biased, and the data distribution is imbalanced in a real world environment. The proposed method consists of collaborative sampling and EER-ASSL. The EER-ASSL utilizes the active learning (AL) and rollback based semi-supervised learning (SSL). The AL allows us to select more informative and representative samples measuring uncertainty and diversity. The SSL divides the selected streaming image samples into the bins and each bin repeatedly transfers the discriminative knowledge of the EER and CNN models to the next bin until convergence and incorporation with the EER rollback learning algorithm is achieved. The EER models provide a rapid short-term myopic adaptation and the CNN models an incremental long-term performance improvement. EER-ASSL can overcome noisy and biased labels in varying data distribution. Extensive experiments shows that EER-ASSL obtained 70.9 mAP compared to state-of-the-art technology such as Faster RCNN, SSD300, and YOLOv2.
혼합모형을 이용한 판별분석은 다중 분류문제를 해결하는데 유용한 방법으로서 준지도 학습으로 확장될 수 있다. 본 논문에서는 정규 혼합분포를 이용한 준지도 학습 방법에서 혼합 모형의 하위 구성요소 개수 선택 기준을 연구하고자 한다. 하위 구성요소 선택 기준으로서 베이지안 정보량을 사용하였고 모의실험을 통해 이 방법의 유용성을 규명하였다.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제13권3호
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pp.1403-1417
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2019
With the rapid growth of multimedia data, research on cross-media feature learning has significance in many applications, such as multimedia search and recommendation. Existing methods are sensitive to noise and edge information in multimedia data. In this paper, we propose a semi-supervised method for cross-media feature learning by means of $L_{2,q}$ norm to improve the performance of cross-media retrieval, which is more robust and efficient than the previous ones. In our method, noise and edge information have less effect on the results of cross-media retrieval and the dynamic patch information of multimedia data is employed to increase the accuracy of cross-media retrieval. Our method can reduce the interference of noise and edge information and achieve fast convergence. Extensive experiments on the XMedia dataset illustrate that our method has better performance than the state-of-the-art methods.
Semi Supervised Learning 은 일부의 data 에는 labeling 을 하고 나머지 data 에는 labeling 을 안한채로 학습을 진행하는 방법이다. Object Detection 은 이미지에서 여러개의 객체들의 대한 위치를 여러개의 바운딩 박스로 지정해서 찾는 Computer Vision task 이다. 당연하게도, model training 단계에서 사용되는 data set 의 크기가 크고 객체가 많을 수록 일반적으로 model 의 성능이 좋아 질 것이다. 하지만 실험 환경에 따라 data set 을 잘 확보하지 못하던가, 실험 장치가 데이터 셋을 감당하지 못하는 등의 문제가 발생 할 수 있다. 그렇기에 본 논문에서는 semi supervised learning based object detection model 을 알아보고 data set 의 크기를 조절해가며 modle 을 training 시킨 뒤 data set 의 크기에 따라 성능이 어떻게 변화하는 지를 알아 볼 것이다.
클래스라벨에 대한 정보를 가진 데이터가 매우 적을 때 클래스라벨 정보가 없는 데이터로부터의 정보를 학습에 활용하는 반감독학습(semi-supervised learning) 방법들 중에서 데이터 샘플들 간의 유사도를 나타내는 그래프를 이용하는 방법이 잘 알려져 있다. 본 논문에서는 그래프 기반 반감독 학습에서 배치 모드 능동적 학습을 위한 방법을 제안하고 실제 데이터를 이용한 실험결과를 통해 제안된 방법의 성능을 입증한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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