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2021 年度 実績報告書

実世界データのための既知・未知データの同時訓練による深層学習に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 20J22372
研究機関東京大学

研究代表者

郁 青  東京大学, 情報理工学系研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2020-04-24 – 2023-03-31
キーワード画像認識 / オープンセット認識 / ドメイン適応
研究実績の概要

性能が高い深層学習モデルを構築ために,通常大量なアノテーションありデータが必要であり,そのために膨大な人力、財力と時間がかかります.アノテーションのコストを減らすために,アノテーションありのデータの数を小さくして,アノテーションなしのデータも訓練に用いる手法が提案されています.しかし,スクレイピングなどでデータを収集する際にはラベルノイズや意図外の未知データが含まれる可能性があります.

本研究の目的は,実世界の応用に適したロバストな画像認識の学習手法を構築することである.令和3年度には,ノイズデータがデータセットに含まれたとしても,それに影響されず精度がロバストな深層学習モデルの構築に取り組んできました.ノイズデータによる悪影響を回避するためには,次の2課題に取り組みました.(1)アノテーションありデータとアノテーションなしデータの間にドメインギャップが存在するドメイン適応というタスクにおいて,データセットにラベルノイズが存在し、かつ未知データがノイズに含まれるような条件の悪いデータに対しても,正しくアノテーションありデータから特徴量を学習し,それをアノテーションなしデータに適応される手法を提案しました.(2)アノテーションなしデータに複数のクラスで構成させる未知データが存在する場合に,その未知データもセマンティックによる正しくクラスターリングすることで,精度が高いone-shot learningを実現できる手法を提案しました.前者はコンピュータビジョンの最難関の会議であるCVPRてに採択・発表し,後者は人工知能のトップコンファレンスであるAAAIにて採択・発表しました.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

ロバストな画像認識モデルというトピックにおいて,筆頭著者として二つの課題について取り組み,両方とも難関国際会議に採択されましたので,当初の計画以上に進展していると思われます.

今後の研究の推進方策

いままでの研究は半教師あり学習やドメイン適応などのタスクで進みましたが,いずれも静止画像のクラス分類を対象としました.実世界での汎用性を広げるために,動画の認識などに対応できる手法を考案するつもりです.

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Self-Labeling Framework for Novel Category Discovery over Domains2022

    • 著者名/発表者名
      Qing Yu, Daiki Ikami, Go Irie and Kiyoharu Aizawa
    • 雑誌名

      AAAI Conference on Artificial Intelligence (AAAI)

      巻: - ページ: 8 pages

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Divergence Optimization for Noisy Universal Domain Adaptation2021

    • 著者名/発表者名
      Qing Yu, Atsushi Hashimoto and Yoshitaka Ushiku
    • 雑誌名

      IEEE/CVF Conference on Computer Vision and Pattern Recognition (CVPR)

      巻: - ページ: 2515-2524

    • DOI

      10.1109/CVPR46437.2021.00254

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Noisy Annotation Refinement for Object Detection2021

    • 著者名/発表者名
      Jiafeng Mao, Qing Yu, Yoko Yamakata and Kiyoharu Aizawa
    • 雑誌名

      British Machine Vision Conference (BMVC)

      巻: - ページ: 12 pages

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Cross-Domain Novel Category Discovery with Self-Labeling2022

    • 著者名/発表者名
      Qing Yu, Daiki Ikami, Go Irie and Kiyoharu Aizawa
    • 学会等名
      画像工学研究会(IE)
  • [学会発表] 自己教師あり学習のための適応的正負例データ拡張2022

    • 著者名/発表者名
      宮井淳行,郁青,伊神大貴,入江豪,相澤清晴
    • 学会等名
      情報処理学会全国大会
  • [学会発表] Novel Category Discovery in Domain Adaptation2021

    • 著者名/発表者名
      Qing Yu, Daiki Ikami, Go Irie and Kiyoharu Aizawa
    • 学会等名
      画像の認識・理解シンポジウム (MIRU)
  • [学会発表] Noise-Resistant Learning for Object Detection2021

    • 著者名/発表者名
      Jiafeng Mao, Qing Yu and Kiyoharu Aizawa
    • 学会等名
      画像の認識・理解シンポジウム (MIRU)

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公開日: 2022-12-28  

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