Telegram Group & Telegram Channel
Forwarded from Knowledge Accumulator
Конкретный автоэнкодер [2019] и его улучшение [2024]

Итак, обычно в автоэнкодерах мы решаем задачу сжатия изначального вектора фичей в пространство маленькой размерности. Мы обучаем энкодер q(z|x) и декодер p(x|z) таким образом, чтобы у нас получалось восстановить изначальный вектор x из вектора скрытых переменных z.

Конкретный автоэнкодер ставит задачу более интересным образом - вместо перевода вектора фичей в скрытое пространство мы хотим выбрать список фичей в x, который и будет этим самым вектором скрытых переменных.

Иначе говоря, какие фичи содержат наибольшее количество информации, которое позволит восстановить исходный вектор x наилучшим образом? Конкретный автоэнкодер решает именно эту задачу.

Слово "конкретный" в названии - "concrete" - на самом деле сокращение от Continuous Discrete - это параллельное изобретение того самого Gumbel Softmax трюка, который я описывал в позапрошлом посте.

Единственным параметром энкодера является матрица KxN - размерность скрытого вектора на кол-во фичей. В каждой строке у нас находится обучаемый вектор "логитов" для каждой фичи, к которому мы применяем Gumbel Softmax и получаем soft one-hot вектор-маску для всех фичей, которую затем скалярно умножаем на исходный вектор фичей - получая таким образом дифференцируемую аппроксимацию выбора одной фичи из всего списка.

Делая это независимо K раз, мы выбираем K фичей, которые и становятся выходом энкодера. В базовой статье про конкретный автоэнкодер иллюстрация на MNIST демонстрируют способность такой схемы обучиться игнорировать пиксели по краям и при этом задействовать по 1 пикселю из всех остальных частей картинки, никогда не беря соседние. Эксперименты на других датасетах там тоже есть.

Indirectly Parameterized CAE - улучшение данного подхода. Я с CAE не развлекался, но утверждается, что у базовой модели есть проблемы со стабильностью обучения, а также она почему-то всё же дублирует фичи по несколько раз, что, вроде как, тоже связано с этой нестабильностью.

Один простой трюк очень сильно улучшает ситуацию. Вместо обучаемой матрицы KxN используется Indirect Parameterization - эта матрица вычисляется как функция от 3 обучаемых штук: умножения матрицы KxN на матрицу NxN и прибавления вектора размера N к каждой строке результата.

Честно говоря, в статье не хватает нормальной мотивации и интуиции, но, судя по результатам, у них это обучается гораздо лучше бейзлайна и всегда выдаёт уникальные фичи.

Главный вопрос - а нахрена вообще всё это нужно?

Внезапно эта идея имеет отличное практическое применение в нейросетях, а именно для проведения Feature Selection! В ситуации, когда обучать сеть супердорого и вы можете позволить это делать единичное число раз, а фичей у вас тысячи, использование Конкретного Энкодера в самом начале модели позволяет обучить Selection K фичей из N напрямую. При этом, если качество модели совпадает с качеством изначальной модели, можно смело выкидывать из прода целых N-K фичей.

Коллеги рапортуют о том, что у нас это заработало, так что, с чистой совестью делюсь хаком.

@knowledge_accumulator



group-telegram.com/artificial_stupid/463
Create:
Last Update:

Конкретный автоэнкодер [2019] и его улучшение [2024]

Итак, обычно в автоэнкодерах мы решаем задачу сжатия изначального вектора фичей в пространство маленькой размерности. Мы обучаем энкодер q(z|x) и декодер p(x|z) таким образом, чтобы у нас получалось восстановить изначальный вектор x из вектора скрытых переменных z.

Конкретный автоэнкодер ставит задачу более интересным образом - вместо перевода вектора фичей в скрытое пространство мы хотим выбрать список фичей в x, который и будет этим самым вектором скрытых переменных.

Иначе говоря, какие фичи содержат наибольшее количество информации, которое позволит восстановить исходный вектор x наилучшим образом? Конкретный автоэнкодер решает именно эту задачу.

Слово "конкретный" в названии - "concrete" - на самом деле сокращение от Continuous Discrete - это параллельное изобретение того самого Gumbel Softmax трюка, который я описывал в позапрошлом посте.

Единственным параметром энкодера является матрица KxN - размерность скрытого вектора на кол-во фичей. В каждой строке у нас находится обучаемый вектор "логитов" для каждой фичи, к которому мы применяем Gumbel Softmax и получаем soft one-hot вектор-маску для всех фичей, которую затем скалярно умножаем на исходный вектор фичей - получая таким образом дифференцируемую аппроксимацию выбора одной фичи из всего списка.

Делая это независимо K раз, мы выбираем K фичей, которые и становятся выходом энкодера. В базовой статье про конкретный автоэнкодер иллюстрация на MNIST демонстрируют способность такой схемы обучиться игнорировать пиксели по краям и при этом задействовать по 1 пикселю из всех остальных частей картинки, никогда не беря соседние. Эксперименты на других датасетах там тоже есть.

Indirectly Parameterized CAE - улучшение данного подхода. Я с CAE не развлекался, но утверждается, что у базовой модели есть проблемы со стабильностью обучения, а также она почему-то всё же дублирует фичи по несколько раз, что, вроде как, тоже связано с этой нестабильностью.

Один простой трюк очень сильно улучшает ситуацию. Вместо обучаемой матрицы KxN используется Indirect Parameterization - эта матрица вычисляется как функция от 3 обучаемых штук: умножения матрицы KxN на матрицу NxN и прибавления вектора размера N к каждой строке результата.

Честно говоря, в статье не хватает нормальной мотивации и интуиции, но, судя по результатам, у них это обучается гораздо лучше бейзлайна и всегда выдаёт уникальные фичи.

Главный вопрос - а нахрена вообще всё это нужно?

Внезапно эта идея имеет отличное практическое применение в нейросетях, а именно для проведения Feature Selection! В ситуации, когда обучать сеть супердорого и вы можете позволить это делать единичное число раз, а фичей у вас тысячи, использование Конкретного Энкодера в самом начале модели позволяет обучить Selection K фичей из N напрямую. При этом, если качество модели совпадает с качеством изначальной модели, можно смело выкидывать из прода целых N-K фичей.

Коллеги рапортуют о том, что у нас это заработало, так что, с чистой совестью делюсь хаком.

@knowledge_accumulator

BY Artificial stupidity




Share with your friend now:
group-telegram.com/artificial_stupid/463

View MORE
Open in Telegram


Telegram | DID YOU KNOW?

Date: |

The Security Service of Ukraine said in a tweet that it was able to effectively target Russian convoys near Kyiv because of messages sent to an official Telegram bot account called "STOP Russian War." Pavel Durov, Telegram's CEO, is known as "the Russian Mark Zuckerberg," for co-founding VKontakte, which is Russian for "in touch," a Facebook imitator that became the country's most popular social networking site. Friday’s performance was part of a larger shift. For the week, the Dow, S&P 500 and Nasdaq fell 2%, 2.9%, and 3.5%, respectively. Either way, Durov says that he withdrew his resignation but that he was ousted from his company anyway. Subsequently, control of the company was reportedly handed to oligarchs Alisher Usmanov and Igor Sechin, both allegedly close associates of Russian leader Vladimir Putin. Individual messages can be fully encrypted. But the user has to turn on that function. It's not automatic, as it is on Signal and WhatsApp.
from ye


Telegram Artificial stupidity
FROM American