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[人工智能]图片的低频高频

论文:High-frequency Component Helps Explain the Generalization of Convolutional Neural Networks
核心:论文注意到CNN具备捕获人类无法感知的高频成分能力,
2020年CVPR 顶会
实验一:
在这里插入图片描述
发现了一些非常奇怪的事情:模型对人眼看上去和原图差不多的低频图错误预测,反而正确预测了全黑的高频图
(左边是原始图片,中间是低频图片 ,右边是高频图片)
就这个现象作者提出了合理假设:人类只能感知低频,CNN对低频高频都有感知;

实验二
在这里插入图片描述
可以观察3点:

  1. 右边震荡强:
  2. 起点不同
  3. n增大 acc随之增大
    4.epoch
    分析:
    第一点:震荡可能跟泛化性有关,
    第二点:左图比右图起点高40%的acc,
    作者推导:CNN在训练早期会先利用语义信息或低频信息进行训练,当loss不能再下降时会额外引入高频成分进一步降低loss,右图因为shuffle了无法利用低频语义信息,则出现了刚开始acc为0的现象,但是后期因为利用了高频成分,故最终还是能够完全拟合数据。
    第三点:随着半径变大,高频保留的成分越来越多,CNN能利用的高频成分也越来越多,所以loss可以不断下降
    第四点:epoch差不少,

实验三:分别用低频和高频图片重新训练Model,用测试集进行测试,结果如下:
在这里插入图片描述
结果可以看出,低频训练的泛化能力高于高频训练的。
泛化性:指根据有限样本得到的网络模型对其他变量域也有良好的预测能力。

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加:2021-08-05 17:21:26  更:2021-08-05 17:22:28 
 
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