Distilling Privileged Multimodal Information for Expression Recognition using Optimal Transport
Notice bibliographique
Résumé
Deep learning models for multimodal expression recognition have reached remarkable performance in controlled laboratory environments because of their ability to learn complementary and redundant semantic information. However, these models struggle in the wild, mainly because of the unavailability and quality of modalities used for training. In practice, only a subset of the training-time modalities may be available at test time. Learning with privileged information enables models to exploit data from additional modalities that are only available during training. State-of-the-art knowledge distillation (KD) methods have been proposed to distill information from multiple teacher models (each trained on a modality) to a common student model. These privileged KD methods typically utilize point-to-point matching, yet have no explicit mechanism to capture the structural information in the teacher representation space formed by introducing the privileged modality. We argue that encoding this same structure in the student space may lead to enhanced student performance. This paper introduces a new structural KD mechanism based on optimal transport (OT), where entropy-regularized OT distills the structural dark knowledge. Our privileged KD with OT (PKDOT) method captures the local structures in the multimodal teacher representation by calculating a cosine similarity matrix and selecting the top-k anchors to allow for sparse OT solutions, resulting in a more stable distillation process. Experiments1were performed on two challenging problems - pain estimation on the Biovid dataset (ordinal classification) and arousal-valance prediction on the Affwild2 dataset (regression). Results show that our proposed method can outperform state-of-the-art privileged KD methods on these problems. The diversity among modalities and fusion architectures indicates that PKDOT is modality-and model-agnostic.
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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 | 0,001 | 0,004 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,004 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,003 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,002 |
| 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 ».