Exploring the Boundaries of Semi-Supervised Facial Expression Recognition Using In-Distribution, Out-of-Distribution, and Unconstrained Data
Notice bibliographique
Résumé
Deep learning-based methods have been the key driving force behind much of the recent success of facial expression recognition (FER) systems. However, the need for large amounts of labelled data remains a challenge. Semi-supervised learning offers a way to overcome this limitation, allowing models to learn from a small amount of labelled data along with a large unlabelled dataset. While semi-supervised learning has shown promise in FER, most current methods from general computer vision literature have not been explored in the context of FER. In this work, we present a comprehensive study on 11 of the most recent semi-supervised methods, in the context of FER, namely Pi-model, Pseudo-label, Mean Teacher, VAT, UDA, MixMatch, ReMixMatch, FlexMatch, CoMatch, and CCSSL. Our investigation covers semi-supervised learning from in-distribution, out-of-distribution, unconstrained, and very small unlabelled data. Our evaluation includes five FER datasets plus one large face dataset for unconstrained learning. Our results demonstrate that FixMatch consistently achieves better performance on in-distribution unlabelled data, while ReMixMatch stands out among all methods for out-of-distribution, unconstrained, and scarce unlabelled data scenarios. Another significant observation is that with an equal number of labelled samples, semi-supervised learning delivers a considerable improvement over supervised learning, regardless of whether the unlabelled data is in-distribution, out-of-distribution, or unconstrained. We also conduct sensitivity analyses on critical hyper-parameters for the two best methods of each setting.
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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 | 0,009 | 0,020 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,002 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,003 |
| Communication savante | 0,002 | 0,004 |
| Science ouverte | 0,003 | 0,003 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,004 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 ».