零次学习:DGP与GCN融合的知识图传播提升图像分类

PDF格式 | 681KB | 更新于2025-01-16 | 6 浏览量 | 0 下载量 举报
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零次学习中的知识图传播与图卷积神经网络相结合的研究主要关注的是如何有效地利用先验知识在零射击学习任务中提升图像分类的性能,尤其是在类别数量庞大且数据稀缺的情况下。零次学习是指模型能够利用有限的或者没有针对特定类别训练过的数据进行学习,这在实际应用中极具挑战性。 研究者们注意到,图卷积神经网络(Graph Convolutional Networks, GCN)在零次学习中的表现令人瞩目,因为它们能够捕捉到图结构中节点间的相关概念共享统计强度,使得模型能够在缺乏数据的情况下泛化到新的类别。然而,传统的GCN在处理多层架构时,通过频繁的拉普拉斯平滑操作,可能会导致知识在传播过程中逐渐稀释,特别是对于远距离节点。 为了解决这个问题,本文提出了一种密集图形传播(Dense Graph Propagation, DGP)模块,它设计了一种直接连接远距离节点的方式,通过基于节点与其祖先和后代关系的额外连接,有效地增强了知识的传播。这种连接方式利用了知识图的层次结构,通过一种加权方案赋予节点之间的联系以距离相关的权重,确保了知识在传播过程中的集中和有效性。 DGP模块与两阶段训练策略相结合,首先对模型进行基础的预训练,然后在微调阶段进一步优化表示,使得模型能够在利用知识图的同时,更好地保留和传播知识。这种方法相较于现有的零射击学习方法,在保持图结构优势的同时,提高了模型的性能和样本效率。 这篇论文探索了如何在零次学习环境中整合知识图和图卷积神经网络的优势,以解决大规模类别识别中的知识迁移和泛化问题。它不仅展示了知识图在零次学习中的潜在价值,也为后续研究提供了新的视角和实践方法,特别是在处理大规模、类别丰富的图像分类任务时。

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