VaB-AL: Incorporating Class Imbalance and Difficulty with Variational Bayes for Active Learning
Notice bibliographique
Résumé
Active Learning for discriminative models has largely been studied with the focus on individual samples, with less emphasis on how classes are distributed or which classes are hard to deal with. In this work, we show that this is harmful. We propose a method based on the Bayes’ rule, that can naturally incorporate class imbalance into the Active Learning framework. We derive that three terms should be considered together when estimating the probability of a classifier making a mistake for a given sample; i) probability of mislabelling a class, ii) likelihood of the data given a predicted class, and iii) the prior probability on the abundance of a predicted class. Implementing these terms requires a generative model and an intractable likelihood estimation. Therefore, we train a Variational Auto Encoder (VAE) for this purpose. To further tie the VAE with the classifier and facilitate VAE training, we use the classifiers’ deep feature representations as input to the VAE. By considering all three probabilities, among them, especially the data imbalance, we can substantially improve the potential of existing methods under limited data budget. We show that our method can be applied to classification tasks on multiple different datasets – including one that is a real-world dataset with heavy data imbalance – significantly outperforming the state of the art.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,008 | 0,019 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,002 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,003 |
| Communication savante | 0,003 | 0,004 |
| Science ouverte | 0,005 | 0,004 |
| Intégrité de la recherche | 0,003 | 0,005 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».