Mar, 2024

细胞变分信息瓶颈网络

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TL;DR本研究提出了一种使用信息瓶颈机制的卷积神经网络 —— 细胞变分信息瓶颈网络（cellVIB），它可以与最新的前馈网络结构相结合，在端到端训练方法中使用。我们的细胞变分信息瓶颈网络通过堆叠 VIB 细胞来构建，可以生成具有不确定性的特征映射。以 MNIST 数据集为例，对每个 VIB 细胞进行广泛分析以验证其有效性，并对 VIB 细胞如何影响互信息进行深入分析。在 CIFAR-10 上进行的实验也证明了我们的 cellVIB 对训练过程中的噪声标签和测试中的损坏图像具有鲁棒性。然后，我们在 PACS 数据集上验证了我们的方法，结果表明 VIB 细胞可以显著提高基本模型的泛化性能。最后，在更复杂的表示学习任务 —— 人脸识别中，我们的网络结构也取得了非常有竞争力的结果。
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发现论文，激发创造
  • 深度变分信息瓶颈

    本文提出 “Deep Variational Information Bottleneck” 方法，通过可变分近似来将信息瓶颈模型参数化，使用神经网络和重新参数化技巧进行高效训练。结果显示，使用 VIB 优化训练的模型在泛化性能和对抗攻击鲁棒性方面优于其他正则化方法。

    Dec, 2016

  • 变分信息瓶颈中的不确定性

    通过简单的案例研究，我们展示了变分信息瓶颈（VIB）不仅可以提高神经网络的分类校准能力，还可以改善其检测未知数据的能力，并提供了两个量化和处理不确定性的自然度量。

    Jul, 2018

  • 有效低资源微调的变分信息瓶颈

    本文提出使用变分信息瓶颈 (VIB) 来压制过拟合和提高低资源情景中的传输学习，并证明我们的方法成功地降低了过拟合，提高了泛化能力。我们的 VIB 模型发现的句子表示更加鲁棒且能够在自然语言推断数据集中更好地泛化到领域外数据集，实验结果表明我们的方法显著提高了传输学习，并在 13 个领域外自然语言推断基准测试中提高了泛化能力。

    Jun, 2021

  • 灵活的变分信息瓶颈：通过单次训练实现多样压缩

    本研究提出了一种创新的分类任务框架，称为 Flexible Variational Information Bottleneck (FVIB)，通过单一、高效的训练可以获取在所有 $eta$ 值上的最优模型，并且在校准性能方面优于其他信息瓶颈和校准方法。

    Feb, 2024

  • 深度变分多元信息瓶颈 —— 变分损失的框架

    通过信息论，我们提出了一个可以重新演绎和推广现有变分方法，并设计新方法的统一原则。我们的框架基于多变量信息瓶颈的解释，其中两个贝叶斯网络相互权衡。我们将第一个网络解释为编码器图，指定了在压缩数据时要保留哪些信息；我们将第二个网络解释为解码器图，为数据指定了生成模型。利用这个框架，我们重新演绎了现有的降维方法，如深度变分信息瓶颈 (DVIB)，Beta 变分自动编码器 (beta-VAE) 和深度变分规范相关分析 (DVCCA)。该框架在 DVCCA 算法族中自然引入了一个压缩和重建之间的权衡参数，从而产生了新的 Beta-DVCCA 算法族。此外，我们推导出了一种新的变分降维方法，深度变分对称信息瓶颈 (DVSIB)，它可以同时压缩两个变量以保留它们压缩表示之间的信息。我们实现了所有这些算法，并在经过修改的噪声 MNIST 数据集上评估它们产生共享低维潜空间的能力。我们展示了与数据结构更匹配的算法 (Beta-DVCCA 和 DVSIB) 如何通过分类准确性和潜变量的维度来测量产生更好的潜空间。我们相信这个框架可以用来统一其他多视图表示学习算法，此外，它还为推导问题特定的损失函数提供了一个直观的框架。

    Oct, 2023

  • 应用变分信息瓶颈和对比学习减少情感分析中的伪相关性

    本文提出了一个名为 CVIB 的新型对比变分信息瓶颈框架，用于减少深度模型在输入特征和输出标签之间的虚假关联问题，并通过在原始网络和自剪枝网络之间使用对比学习来同时优化这两个网络。实验表明，该方法在整体预测性能、鲁棒性和泛化性等方面均优于强竞争对手。

    Mar, 2023

  • 使用深度变分信息瓶颈方法解释黑盒

    本研究提出了一种系统无关的解释模式，即采用信息瓶颈原理作为准则来寻找在简洁性和全面性方面都具备的关键特征，并在三个数据集上评估了其可解释性和保真度。

    Feb, 2019

  • 确定性多视角聚类的可微信息瓶颈

    通过拟合互信息的规范化核格拉姆矩阵，我们提出了一种新的可微信息瓶颈方法 (DIB)，通过确定性和解析的方式有效地进行多视角聚类，实现了输入变量从不同视角的确定性压缩。

    Mar, 2024

  • 深度学习中信息瓶颈的更严格界限

    使用变分近似方法为信息瓶颈提供新的、更紧的下界，从而提高先前基于信息瓶颈的深度神经网络的性能，并显著增强分类深度神经网络的对抗鲁棒性。

    Feb, 2024

  • 利用变分信息瓶颈压缩神经网络

    该论文研究了如何通过修剪神经元、信息瓶颈和稀疏正则化等方式来压缩神经网络模型，提高模型的精度和运行效率。在多个数据集和网络架构中展示了最先进的压缩率。

    Feb, 2018