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深度模糊多视图学习:FUML, 提升多视图分类的准确性与可靠性阅读笔记.19674907

本论文完成的任务为图像分类任务,目的在于缓解当多视图存在冲突时,如何将多视图的分类结果进行混合从而达到最优的分类结果.
采取的方法是引入模糊评价的方法,即计算结果不仅仅反映这个属于该类的程度,还反映了不属于其他类的程度,二者的叠加态。

FUML 框架概述


一句话说清区别

  • (\mathbf{m})(隶属度):只代表可能性(Possibility)——样本属于某类的程度
  • (\mathbf{c})(类别可信度):代表可能性 + 必要性的综合——既看属于某类的程度,也看不属于其他类的程度

(\mathbf{c}) 是在 (\mathbf{m}) 的基础上,用模糊集理论做了信息增强的结果。


用具体例子看区别

假设一个3分类问题,有两个样本:

样本 隶属度 (\mathbf{m}) 含义
样本A [0.9, 0.05, 0.05] 很可能是类别1
样本B [0.9, 0.8, 0.1] 可能是类别1,但也可能是类别2

计算类别可信度 (\mathbf{c})

用公式2:(c_{ik} = \frac{1}{2}(m_{ik} + 1 - \max{m_{il} | l \neq k}))

样本A

  • 对类别1:(c_1 = (0.9 + 1 - 0.05)/2 = (0.9 + 0.95)/2 = 0.925)
  • 对类别2:(c_2 = (0.05 + 1 - 0.9)/2 = (0.05 + 0.1)/2 = 0.075)
  • 对类别3:(c_3 = (0.05 + 1 - 0.9)/2 = 0.075)

得到 (\mathbf{c}_A = [0.925, 0.075, 0.075])

样本B

  • 对类别1:(c_1 = (0.9 + 1 - 0.8)/2 = (0.9 + 0.2)/2 = 0.55)
  • 对类别2:(c_2 = (0.8 + 1 - 0.9)/2 = (0.8 + 0.1)/2 = 0.45)
  • 对类别3:(c_3 = (0.1 + 1 - 0.9)/2 = (0.1 + 0.1)/2 = 0.1)

得到 (\mathbf{c}_B = [0.55, 0.45, 0.1])


对比分析

样本 (\mathbf{m}) (\mathbf{c}) 区别
A [0.9, 0.05, 0.05] [0.925, 0.075, 0.075] 变化不大,因为本来就清晰
B [0.9, 0.8, 0.1] [0.55, 0.45, 0.1] 大幅变化!

对于样本B:

  • 只看 (\mathbf{m}):类别1有0.9,看起来很有把握
  • 看 (\mathbf{c}):类别1只有0.55,因为类别2也有0.8,导致必要性很低

(\mathbf{c}) 更真实地反映了样本B的模糊状态——它虽然有点像类别1,但也非常像类别2,所以实际把握没那么大。


在论文中的角色对比

符号 名称 基于什么 用于什么
(\mathbf{m}) 隶属度 神经网络输出 计算必要性和冲突 (o)
(\mathbf{c}) 类别可信度 (\mathbf{m}) + 必要性 计算不确定性 (u)

为什么不用 (\mathbf{m}) 直接算不确定性?

因为 (\mathbf{m}) 只反映了"属于某类的程度",没有反映"不属于其他类的程度"。而 (\mathbf{c}) 综合了两者,用它算出的不确定性更准确。这正是论文的核心创新之一。


一句话总结

(\mathbf{m}) 和 (\mathbf{c}) 都是可信度,但 (\mathbf{c}) 是在 (\mathbf{m}) 基础上做了信息增强的升级版——它通过引入必要性,解决了 (\mathbf{m}) 可能高估把握度的问题。


O:冲突程度(1-余弦相似度)

u:不确定性,模糊态程度.
只有一个结果,既确定(不模糊->u小)又与其他的判断冲突低才能用到后取得融合过程中

http://www.jsqmd.com/news/440359/

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