JP2017151679A - Identification device and identification program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、機械学習に係り、入力データのクラスを予測する分野に関する。 The present invention relates to the field of predicting a class of input data in machine learning.
従来、コンピューターに明示的にプログラミングすることなく行動させるようにする機械学習が研究されている。予測する目標の値が訓練データに含まれている教師あり学習には、クラスを予測する識別(分類)問題などがある。信頼性の向上、処理の高速化等が課題となっている。
例えば、特許文献1に記載の識別装置にあっては、複数の弱識別器を用いて結果を統合して識別を行う識別装置において、特徴量が(識別に適した)所定の範囲に含まれているかを判定すると共に、弱識別器を重み付けし、識別性能が高いほど識別への寄与度を高める。
特許文献2に記載の識別装置にあっては、弱識別器を識別に対する有用性が高い順に並び替え、順に出力を積算し、閾値以上になったら打ち切ることで効率的に演算する。
Conventionally, machine learning that makes a computer act without explicit programming has been studied. The supervised learning in which the target value to be predicted is included in the training data includes an identification (classification) problem for predicting a class. Improvements in reliability, speeding up of processing, and the like are issues.
For example, in the identification device described in
In the identification device described in
しかしながら、従来技術にあっては、複数の識別器のクラス分類結果が複数のクラスに分かれる場合、各クラスの尤度は算出されるものの、最も尤度が高いクラスを正解としてどの程度信頼してよいかを指標する値は尤度のほかには算出されなかった。 However, in the prior art, when the classification results of a plurality of classifiers are divided into a plurality of classes, the likelihood of each class is calculated, but how reliable is the class with the highest likelihood as the correct answer? A value indicating whether it was good was not calculated other than the likelihood.
本発明は以上の従来技術における問題に鑑みてなされたものであって、機械学習のクラス分類において尤度とは異なる信頼性を示す値を算出することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above problems in the prior art, and an object of the present invention is to calculate a value indicating reliability different from likelihood in class classification of machine learning.
以上の課題を解決するための請求項1記載の発明は、入力データの特徴量を生成する特徴量生成部と、
前記特徴量から、入力データを複数のクラスの何れかに分類し、複数のクラスの尤度情報を生成する識別部と、
前記尤度情報に基づいて、尤度による識別結果の信頼度を算出する信頼度算出部と、
を有することを特徴とする識別装置である。
The invention according to
An identification unit that classifies input data into any of a plurality of classes from the feature amount, and generates likelihood information of the plurality of classes;
A reliability calculation unit that calculates the reliability of the identification result based on the likelihood based on the likelihood information;
It is an identification device characterized by having.
請求項2記載の発明は、前記信頼度算出部が算出する信頼度と、前記尤度とを組み合わせて識別結果を決定することを特徴とする請求項1に記載の識別装置である。
The invention according to
請求項3記載の発明は、学習時の複数のクラスの尤度情報に基づき、当該複数のクラス間の尤度の独立性の強さを算出するクラス独立性判定部を有し、
前記信頼度算出部は、前記尤度による識別結果が、前記独立性の強さが所定値より低い複数のクラスのうちの一つのクラスを示す場合に、前記信頼度を算出し、前記尤度による識別結果が、前記独立性の強さが所定値より高い複数のクラスのうちの一つのクラスを示す場合に、前記信頼度を算出しないことを特徴とする請求項1に記載の識別装置である。
The invention according to
The reliability calculation unit calculates the reliability when the identification result based on the likelihood indicates one class among a plurality of classes whose independence strength is lower than a predetermined value, and the likelihood The identification apparatus according to
請求項4記載の発明は、学習時の複数のクラスの尤度情報に基づき、当該複数のクラス間の尤度の独立性の強さを算出するクラス独立性判定部を有し、
前記独立性の強さに応じた重みづけ係数により、前記信頼度算出部が算出する信頼度と、前記尤度とに重み付けして組み合わせて識別結果を決定することを特徴とする請求項1に記載の識別装置である。
The invention according to claim 4 includes a class independence determination unit that calculates the strength of independence of the likelihood between the plurality of classes based on the likelihood information of the plurality of classes at the time of learning,
The identification result is determined by weighting and combining the reliability calculated by the reliability calculation unit and the likelihood with a weighting coefficient corresponding to the strength of the independence. It is an identification apparatus of description.
請求項5記載の発明は、前記信頼度算出部は、クラスのいずれかが持つ最大尤度とそれ以外のクラスの尤度との差から、最大尤度を持つクラスを尤度による識別結果とすることに対する前記信頼度を算出することを特徴とする請求項1に記載の識別装置である。
In the invention according to claim 5, the reliability calculation unit determines the class having the maximum likelihood from the difference between the maximum likelihood of any of the classes and the likelihood of the other class, and the identification result based on the likelihood. The identification device according to
請求項6記載の発明は、前記信頼度算出部は、クラスのいずれかが持つ最大尤度とそれ以外のクラスの尤度との比から、最大尤度を持つクラスを尤度による識別結果とすることに対する前記信頼度を算出することを特徴とする請求項1に記載の識別装置である。
In the invention according to claim 6, the reliability calculation unit determines the class having the maximum likelihood from the identification result based on the likelihood based on the ratio between the maximum likelihood of any of the classes and the likelihood of the other classes. The identification device according to
請求項7記載の発明は、前記信頼度算出部は、認識時の複数のクラスの尤度情報と、学習時の複数のクラスの尤度情報との差から、前記信頼度を算出することを特徴とする請求項1に記載の識別装置である。
In the invention according to claim 7, the reliability calculation unit calculates the reliability from a difference between likelihood information of a plurality of classes at the time of recognition and likelihood information of a plurality of classes at the time of learning. The identification apparatus according to
請求項8記載の発明は、前記信頼度算出部は、認識時の複数のクラスの尤度情報において最大尤度が全尤度の和に対して占める割合から、最大尤度を持つクラスを尤度による識別結果とすることに対する前記信頼度を算出することを特徴とする請求項1に記載の識別装置である。
In the invention according to
請求項9記載の発明は、入力データの特徴量を生成する特徴量生成部と、
前記特徴量から、入力データを複数のクラスの何れかに分類し、複数のクラスの尤度情報を生成する識別部と、
前記尤度情報に基づいて、尤度による識別結果の信頼度を算出する信頼度算出部としてコンピューターを機能させるための識別プログラムである。
The invention according to
An identification unit that classifies input data into any of a plurality of classes from the feature amount, and generates likelihood information of the plurality of classes;
It is an identification program for causing a computer to function as a reliability calculation unit that calculates the reliability of an identification result based on likelihood based on the likelihood information.
請求項10記載の発明は、前記信頼度算出部が算出する信頼度と、前記尤度とを組み合わせて識別結果を決定する機能をコンピューターに実現させるための請求項9に記載の識別プログラムである。
The invention according to
請求項11記載の発明は、学習時の複数のクラスの尤度情報に基づき、当該複数のクラス間の尤度の独立性の強さを算出するクラス独立性判定部としてコンピューターを機能させ、
前記信頼度算出部が、前記尤度による識別結果が、前記独立性の強さが所定値より低い複数のクラスのうちの一つのクラスを示す場合に、前記信頼度を算出し、前記尤度による識別結果が、前記独立性の強さが所定値より高い複数のクラスのうちの一つのクラスを示す場合に、前記信頼度を算出しない機能をコンピューターに実現させるための請求項9に記載の識別プログラムである。
The invention according to claim 11 causes a computer to function as a class independence determination unit that calculates the strength of independence of likelihood between a plurality of classes based on likelihood information of a plurality of classes at the time of learning,
The reliability calculation unit calculates the reliability when the identification result based on the likelihood indicates one class among a plurality of classes whose independence strength is lower than a predetermined value, and the
請求項12記載の発明は、学習時の複数のクラスの尤度情報に基づき、当該複数のクラス間の尤度の独立性の強さを算出するクラス独立性判定部としてコンピューターを機能させ、
前記独立性の強さに応じた重みづけ係数により、前記信頼度算出部が算出する信頼度と、前記尤度とに重み付けして組み合わせて識別結果を決定する機能をコンピューターに実現させるための請求項9に記載の識別プログラムである。
The invention according to claim 12 causes a computer to function as a class independence determination unit that calculates the strength of independence of likelihood between a plurality of classes based on likelihood information of a plurality of classes at the time of learning,
Claims for causing a computer to realize a function of determining an identification result by weighting and combining the reliability calculated by the reliability calculation unit and the likelihood by a weighting coefficient corresponding to the strength of independence.
請求項13記載の発明は、前記信頼度算出部が、クラスのいずれかが持つ最大尤度とそれ以外のクラスの尤度との差から、最大尤度を持つクラスを尤度による識別結果とすることに対する前記信頼度を算出する機能をコンピューターに実現させるための請求項9に記載の識別プログラムである。
The invention according to claim 13 is characterized in that the reliability calculation unit determines the class having the maximum likelihood from the difference between the maximum likelihood of any of the classes and the likelihood of the other class and the identification result based on the likelihood. The identification program according to
請求項14記載の発明は、前記信頼度算出部が、クラスのいずれかが持つ最大尤度とそれ以外のクラスの尤度との比から、最大尤度を持つクラスを尤度による識別結果とすることに対する前記信頼度を算出する機能をコンピューターに実現させるための請求項9に記載の識別プログラムである。
The invention according to claim 14 is characterized in that the reliability calculation unit determines the class having the maximum likelihood from the classification result based on the likelihood based on the ratio of the maximum likelihood of any of the classes and the likelihood of the other classes. The identification program according to
請求項15記載の発明は、前記信頼度算出部が、認識時の複数のクラスの尤度情報と、学習時の複数のクラスの尤度情報との差から、前記信頼度を算出する機能をコンピューターに実現させるための請求項9に記載の識別プログラムである。
The invention according to claim 15 has a function in which the reliability calculation unit calculates the reliability from a difference between likelihood information of a plurality of classes at the time of recognition and likelihood information of a plurality of classes at the time of learning. The identification program according to
請求項16記載の発明は、前記信頼度算出部が、認識時の複数のクラスの尤度情報において最大尤度が全尤度の和に対して占める割合から、最大尤度を持つクラスを尤度による識別結果とすることに対する前記信頼度を算出する機能をコンピューターに実現させるための請求項9に記載の識別プログラムである。
In the invention according to claim 16, the reliability calculation unit estimates the class having the maximum likelihood from the ratio of the maximum likelihood to the sum of all likelihoods in the likelihood information of a plurality of classes at the time of recognition. The identification program according to
本発明によれば、複数のクラスの尤度情報に基づいて、尤度による識別結果の信頼度を算出するので、機械学習のクラス分類において尤度とは異なる信頼性を示す値を算出することができる。
単に最大尤度を提示するにとどまらず、二位以降の尤度を含めた複数のクラスの尤度情報に基づくので、高精度な信頼度を算出することができる。
According to the present invention, since the reliability of the identification result based on the likelihood is calculated based on the likelihood information of a plurality of classes, a value indicating reliability different from the likelihood is calculated in the class classification of machine learning. Can do.
Since it is based not only on the maximum likelihood but also on the likelihood information of a plurality of classes including the second and subsequent likelihoods, a highly accurate reliability can be calculated.
以下に本発明の一実施形態につき図面を参照して説明する。以下は本発明の一実施形態であって本発明を限定するものではない。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. The following is one embodiment of the present invention and does not limit the present invention.
図1に本実施形態の識別装置のシステム概念図を示す。コンピューターを以下の各部として機能させるための識別プログラムをコンピューターにインストールすることで本識別装置が構成される。入力データは画像データとする。また、「角度を考慮した顔検出」を例として信頼度の算出等につき説明する。「角度を考慮した顔検出」は、画像上に写っている人の顔をその向きと合わせて検出する手法である。 FIG. 1 is a conceptual diagram of a system of the identification device according to the present embodiment. The identification apparatus is configured by installing an identification program for causing the computer to function as the following units. The input data is image data. Further, the calculation of the reliability and the like will be described by taking “face detection considering an angle” as an example. “Face detection in consideration of the angle” is a method of detecting the face of a person in the image in accordance with the direction of the face.
特徴量生成部1は、入力データから識別部2が用いる特徴量を生成する。具体的には、たとえば画像の場合は輝度やエッジ情報、勾配情報(HoG)などが考えられる。もちろん、特徴量はここで例示されたものの限らない。
The feature
識別部2は、特徴量生成部1で得られた特徴量を用いて、入力データが識別対象のどのクラスに属するかの識別(分類)を行う。具体的には、”Random Forest”や”Support Vector Machine”といった識別手法に対して識別対象の学習用特徴量を用いて各クラスがどの様な特徴を有するか学習した後、学習された識別器に対して特徴量を与えることで識別を行う。識別の際には、どのクラスに識別されたかの識別結果と、識別の尤度が得られる。尤度はたとえばRandom Forestの場合、識別の際にそのクラスを示した木の本数等を用いることができる。
その際例えば図2(a)に示すコップと犬の様に全く別の対象同士を識別する場合、特徴量にも大きな差が生じるため特に問題は生じないが、図2(b)に示す顔の向きの様に連続的に変化する対象の場合、識別するクラスを離散的に分けたとしても実空間上では連続的であるため、クラス間は完全に独立ではない。そのため、境界付近のデータに関しては複数のクラスで高い尤度を示し結果的に識別結果が信用できない場合があり、尤度をそのまま識別のために用いることは望ましくない。本発明はそうした課題に対応するものであり、尤度をベースにその分布情報等から新たな”信頼度”という指標を導出し、識別に用いるというものである。
識別部2は「尤度による識別結果」と「複数のクラスの尤度情報」を出力する。「尤度による識別結果」は原則的に最大尤度のクラスを正解とするものである。「複数のクラスの尤度情報」に正解クラスの尤度と、それ以外のクラスの尤度が含まれる。
The
In this case, for example, when completely different objects such as a cup and a dog shown in FIG. 2 (a) are distinguished from each other, there is no particular problem because there is a large difference in the feature amount, but the face shown in FIG. 2 (b) In the case of an object that changes continuously, such as the direction of, even if the class to be identified is divided discretely, it is continuous in the real space, so the classes are not completely independent. For this reason, there is a case where the data near the boundary shows a high likelihood in a plurality of classes, and as a result, the identification result cannot be trusted, and it is not desirable to use the likelihood as it is for the identification. The present invention addresses such a problem, and derives a new “reliability” index from the distribution information and the like based on the likelihood and uses it for identification.
The
クラス独立性判定部3は、識別部2の学習時の複数のクラスの尤度情報に基づき、当該複数のクラス間の尤度の独立性の強さを算出し、さらには独立性の強さと所定値との比較によりクラス間が独立であるか否かを判定する。クラス独立性判定部3では、正解クラスが既知であるデータを用いて、判定を行う。もっとも単純には学習時に用いた学習データを用いることが考えられる。
クラス間が完全に独立である場合、あるクラスの識別を間違える場合、間違い方はランダムであると考えられ、正解以外のクラスの尤度分布も例えば図3(a)に示すように均等になると考えられる。一方、顔の向き(角度)の様に連続的に変化する対象をクラスとした場合、正解が「顔の向きが0度」であるデータを間違えるとすると、顔の向きが10度と60度では10度の方が0度に近く、間違えられる可能性は高いと考えられる。すなわち間違い方に偏りが発生し正解以外のクラスの尤度分布も例えば図3(b)に示すように偏りが発生すると考えられる。
図3(a)に示す尤度情報の場合、正解以外のクラスの尤度が比較的均等であるため、正解クラスと他のクラスとは独立であると考えられる。
図3(b)に示す尤度情報の場合、正解以外のクラスの尤度に偏りがあるため、正解クラスと他のクラスとは非独立であると考えられる。
The class
When classes are completely independent, if a certain class is mistakenly identified, the mistake is considered to be random, and the likelihood distribution of classes other than the correct answer becomes uniform as shown in FIG. 3 (a), for example. Conceivable. On the other hand, assuming that the object that changes continuously like the face direction (angle) is a class, assuming that the correct answer is “the face direction is 0 degrees”, the face direction is 10 degrees and 60 degrees. Then, 10 degrees is closer to 0 degrees, and it is considered that there is a high possibility of being mistaken. That is, it is considered that a bias occurs in the wrong way and the likelihood distribution of classes other than the correct answer also occurs as shown in FIG. 3B, for example.
In the case of the likelihood information shown in FIG. 3 (a), since the likelihoods of classes other than the correct answer are relatively equal, it is considered that the correct answer class and other classes are independent.
In the case of the likelihood information shown in FIG. 3B, since the likelihood of classes other than the correct answer is biased, the correct class and other classes are considered to be independent.
そのためクラス独立性判定部3では、正解付きデータを入力した際の、間違い方の偏りをもって、クラス独立性の判定を行う方法が考えられる。
「独立性の強さ」として、最も単純には、学習時の複数のクラスの尤度情報において不正解クラスの尤度の分散を用いる方法が考えられる。正解付き画像1枚の識別ごとに得られる、不正解クラスの尤度の分散を足し合わせることで、「独立性の強さ」を得ることができる。この場合、分散の合計が0に近い程、クラス間は独立と考えられる(独立性が高いと考えられる)。
他の方法として、正解クラスと不正解クラスの尤度差を用いる方法が考えられる。クラス間が独立な場合、例えは図4(a)に示すように尤度は正解クラスに集中すると考えられる。しかし、クラス間が非独立な場合、例えは図4(b)に示すように尤度は複数のクラスに分散され、正解クラスと不正解クラスの差は小さくなると考えられる。図4(a)に示す尤度情報の場合、正解クラスの尤度と他のクラスの尤度との差が大きいため、正解クラスと他のクラスとは独立であると考えられる。図4(b)に示す尤度情報の場合、正解クラスの尤度と他のクラスの尤度との差が小さいため、正解クラスと他のクラスとは非独立であると考えられる。
そのためクラス独立性判定部3では、正解付きデータを入力した際の、正解クラスの尤度と他のクラスの尤度の差をもって「独立性の強さ」を算出し、クラス独立性の判定を行う方法が考えられる。
最も単純には、学習時の複数のクラスの尤度情報において正解クラスの尤度と不正解クラスの最大尤度の差を用いる方法が考えられる。正解付き画像1枚の識別ごとに得られる、正解クラスと不正解クラスの尤度差を足し合わせることで、「独立性の強さ」を得ることができる。この場合、尤度差の合計が0に近い程、クラス間は非独立と考えられる(独立性が低いと考えられる)。本実施形態では、クラスの独立性が所定値より低いと判定した場合、次項の信頼度算出部4による信頼度の算出を行うものとし、クラスの独立性が所定値より高いと判定した場合、次項の信頼度算出部4による信頼度の算出を行わないものとする。このように信頼度の算出に適したクラスか否かを自動的に判定することで安定して高精度な信頼度算出が可能である。
For this reason, the class
As the “strength of independence”, the simplest method is to use variance of likelihood of incorrect classes in likelihood information of a plurality of classes at the time of learning. “Intensity of independence” can be obtained by adding the variances of the likelihoods of incorrect answer classes obtained for each identification of one image with a correct answer. In this case, the closer the variance is to 0, the more independent the classes are (the more independent is considered).
As another method, a method using the likelihood difference between the correct answer class and the incorrect answer class can be considered. When the classes are independent, for example, the likelihood is considered to be concentrated on the correct class as shown in FIG. However, when the classes are not independent, for example, as shown in FIG. 4B, the likelihood is distributed to a plurality of classes, and the difference between the correct class and the incorrect class is considered to be small. In the case of the likelihood information shown in FIG. 4A, since the difference between the likelihood of the correct class and the likelihood of the other class is large, it is considered that the correct class and the other class are independent. In the case of the likelihood information shown in FIG. 4B, since the difference between the likelihood of the correct class and the likelihood of the other class is small, the correct class and the other class are considered to be independent.
Therefore, the class
The simplest method is to use the difference between the likelihood of the correct class and the maximum likelihood of the incorrect class in the likelihood information of a plurality of classes during learning. “Intensity of independence” can be obtained by adding the likelihood difference between the correct answer class and the incorrect answer class obtained for each identification of one correct answer image. In this case, the closer the total likelihood difference is to 0, the more considered to be non-independent between classes (it is considered to be less independent). In this embodiment, when it is determined that the independence of the class is lower than a predetermined value, the reliability is calculated by the reliability calculation unit 4 in the next item, and when it is determined that the independence of the class is higher than the predetermined value, The reliability is not calculated by the reliability calculation unit 4 in the next item. Thus, it is possible to stably calculate the reliability with high accuracy by automatically determining whether the class is suitable for the calculation of the reliability.
信頼度算出部4は、識別部2の出力した「尤度による識別結果」が、クラス独立性判定部3による「独立性の強さ」が所定値より低い複数のクラスのうちの一つのクラスを示す場合に、識別部2が出力した「複数のクラスの尤度情報」を用いて識別部2の出力した「尤度による識別結果」の信頼度を算出する。
具体的には、図5に示すように最も尤度が高いクラスの尤度と二番目に高い尤度との差を用いる方法が考えられる。この場合、最も高い尤度が他に対して突出している方が信頼性が高いと考えられるため、差が大きいほど信頼度が高いということになる(図5(a)より図5(b)の方が信頼性が高い)。
この場合の信頼度の算出式は、単純には以下の様な形で表現できる。
Specifically, as shown in FIG. 5, a method using the difference between the likelihood of the class with the highest likelihood and the second highest likelihood is conceivable. In this case, it is considered that the one with the highest likelihood protruding from the other is considered to have higher reliability. Therefore, the larger the difference, the higher the reliability (from FIG. 5A to FIG. 5B). Is more reliable).
In this case, the reliability calculation formula can be simply expressed as follows.
2番目の値だけではなく、次式に示すように2番目以降の全ての値を信頼度の算出に使う場合も考えられる。
また、差ではなく比を用いる方法も考えられる。この場合の信頼度の算出式は、例えば以下の様な式で表現できる。
比を用いる場合で、2番目の値だけではなく、次式に示すように2番目以降の全ての値を信頼度の算出に使う場合も考えられる。
また、次式に示すように全尤度の和に対する割合を信頼度の算出に用いる方法も考えられる。
また、分布の形状を信頼度の算出に用いる方法も考えられる。
識別部2は一般に学習用のデータで各クラスの特徴を学習することにより識別性能を獲得する。もしも識別したいクラス同士が完全に独立であれば認識時の尤度は一つのクラスに集中するが、本例の「角度を考慮した顔検出」の場合、クラス間は完全に独立ではないため、正解のクラス以外にも尤度は発生する。その際クラス間の関連性の強弱によって尤度の発生度合いはクラス毎に異なり、関連性が強いクラス程高い尤度を示すようになる。「角度を考慮した顔検出」の場合で、例えば0度〜180度の向きの顔を30度毎にクラスに分けて識別する問題において0度の向きの顔を学習した場合、最終的に得られる識別器では0度の向きの顔が最大尤度を持つ様になるが、角度変化は連続的なため他のクラスも図6に示すように一定の尤度をもつことになる。その際、30度の向きの顔と60度の向きの顔では30度の方が正解の0度に近いため、尤度の順としては 0度>30度>60度といった形になると考えられる。この傾向は認識時にも引き継がれるため、学習時と同じ様な尤度の分布となった場合は信頼性が高いと考えられる。例えば、図7(a)に示すように、各クラスで学習時の尤度と認識時の尤度とで差が大きい場合は、信頼度が低いと評価でき、図7(b)に示すように、各クラスで学習時の尤度と認識時の尤度とで差が小さい場合は、信頼度が高いと評価できる。
以上の考えに基づき、認識時の複数のクラスの尤度情報と、学習時の複数のクラスの尤度情報との差から、信頼度を算出する式は、単純には以下の様な形で表現できる。
The
Based on the above idea, the formula for calculating the reliability from the difference between the likelihood information of multiple classes at the time of recognition and the likelihood information of multiple classes at the time of learning is simply as follows: Can express.
以上の各式については単純な例を示したのみであり、信頼度の算出方法を限定するものではない。
なお、学習時の尤度分布は、どのクラスが正解かにより異なるため、上記の信頼度計算は各クラス毎に行う形となる。すなわち4クラス判別問題の場合、其々のクラスが正解であった場合の4つの信頼度が算出されることとなる。
分布形状から信頼度を求める場合、尤度が最大のクラスよりも二番目以降のクラスの方が信頼度が高い場合が考えられる。その場合、信頼度が最も高いクラスを識別結果として出力する形が考えられる。すなわち、信頼度算出部4が算出する信頼度と、識別部2が算出する尤度とを組み合わせて識別結果を決定する方式を採用することができる。組み合わせ方としては、尤度と信頼度の和や積を用い、尤度と信頼度のそれぞれに重みづけ係数を設けてもよい。重みづけ係数を設ける場合、クラス独立性判定部3が算出した独立性の強さに応じて重みづけ係数を可変設定する方式を実施することができる。クラス独立性判定部3が算出した独立性の強さが高いほど、尤度の重みづけ係数と高く、信頼度の重みづけ係数を低く設定し、クラス独立性判定部3が算出した独立性の強さが低いほど、尤度の重みづけ係数と低く、信頼度の重みづけ係数を高く設定する。このように信頼度に重みづけ係数を設ける場合は、独立性の強さの如何に拘わらず信頼度を算出することとしてもよい。
なお、これらの信頼度の算出方法は、クラス独立性判定部3が算出する独立性の強さに応じて算出方法を変えても良い。たとえば、クラス間の独立性が非常に低い場合、識別部2が出力する尤度による識別結果をそのまま信頼することは難しいため、信頼度算出部4が出力する信頼度をそのまま使うことが望ましい。すなわち、尤度の重みづけ係数をゼロとする。
一方、クラス間の独立性が多少ある場合、識別部2が出力する尤度情報と信頼度算出部4が出力する信頼度の和や積を用いた方が望ましく、上述したように独立性の強さによって重みづけ係数を設定することが好ましい。
以上の実施形態に拘わらず、クラス独立性判定部3を有さず、特徴量生成部1、識別部2及びクラス独立性判定部3を有する識別装置を構成して実施してもよい。
The above formulas are only a simple example and do not limit the calculation method of the reliability.
Since the likelihood distribution during learning varies depending on which class is correct, the above reliability calculation is performed for each class. That is, in the case of the 4-class discrimination problem, four reliability levels are calculated when each class is correct.
When obtaining the reliability from the distribution shape, the second and subsequent classes may have higher reliability than the class with the maximum likelihood. In that case, the form which outputs the class with the highest reliability as an identification result can be considered. That is, it is possible to employ a method of determining the identification result by combining the reliability calculated by the reliability calculation unit 4 and the likelihood calculated by the
Note that these reliability calculation methods may be changed according to the strength of independence calculated by the class
On the other hand, when there is some independence between classes, it is desirable to use the sum or product of the likelihood information output from the
Regardless of the above-described embodiment, the class
1 特徴量生成部
2 識別部
3 クラス独立性判定部
4 信頼度算出部
DESCRIPTION OF
Claims (16)
前記特徴量から、入力データを複数のクラスの何れかに分類し、複数のクラスの尤度情報を生成する識別部と、
前記尤度情報に基づいて、尤度による識別結果の信頼度を算出する信頼度算出部と、
を有することを特徴とする識別装置。 A feature value generation unit for generating a feature value of input data;
An identification unit that classifies input data into any of a plurality of classes from the feature amount, and generates likelihood information of the plurality of classes;
A reliability calculation unit that calculates the reliability of the identification result based on the likelihood based on the likelihood information;
An identification device comprising:
前記信頼度算出部は、前記尤度による識別結果が、前記独立性の強さが所定値より低い複数のクラスのうちの一つのクラスを示す場合に、前記信頼度を算出し、前記尤度による識別結果が、前記独立性の強さが所定値より高い複数のクラスのうちの一つのクラスを示す場合に、前記信頼度を算出しないことを特徴とする請求項1に記載の識別装置。 Based on the likelihood information of a plurality of classes at the time of learning, having a class independence determining unit that calculates the strength of independence of the likelihood between the plurality of classes,
The reliability calculation unit calculates the reliability when the identification result based on the likelihood indicates one class among a plurality of classes whose independence strength is lower than a predetermined value, and the likelihood 2. The identification device according to claim 1, wherein the reliability is not calculated when the identification result by indicates one class among a plurality of classes having an independence strength higher than a predetermined value.
前記独立性の強さに応じた重みづけ係数により、前記信頼度算出部が算出する信頼度と、前記尤度とに重み付けして組み合わせて識別結果を決定することを特徴とする請求項1に記載の識別装置。 Based on the likelihood information of a plurality of classes at the time of learning, having a class independence determining unit that calculates the strength of independence of the likelihood between the plurality of classes,
The identification result is determined by weighting and combining the reliability calculated by the reliability calculation unit and the likelihood with a weighting coefficient corresponding to the strength of the independence. The identification device described.
前記特徴量から、入力データを複数のクラスの何れかに分類し、複数のクラスの尤度情報を生成する識別部と、
前記尤度情報に基づいて、尤度による識別結果の信頼度を算出する信頼度算出部としてコンピューターを機能させるための識別プログラム。 A feature value generation unit for generating a feature value of input data;
An identification unit that classifies input data into any of a plurality of classes from the feature amount, and generates likelihood information of the plurality of classes;
The identification program for functioning a computer as a reliability calculation part which calculates the reliability of the identification result by likelihood based on the said likelihood information.
前記信頼度算出部が、前記尤度による識別結果が、前記独立性の強さが所定値より低い複数のクラスのうちの一つのクラスを示す場合に、前記信頼度を算出し、前記尤度による識別結果が、前記独立性の強さが所定値より高い複数のクラスのうちの一つのクラスを示す場合に、前記信頼度を算出しない機能をコンピューターに実現させるための請求項9に記載の識別プログラム。 Based on likelihood information of a plurality of classes at the time of learning, the computer functions as a class independence determination unit that calculates the strength of independence of the likelihood between the plurality of classes,
The reliability calculation unit calculates the reliability when the identification result based on the likelihood indicates one class among a plurality of classes whose independence strength is lower than a predetermined value, and the likelihood 10. The function according to claim 9, for causing the computer to realize a function that does not calculate the reliability when the identification result by indicates a class of a plurality of classes whose independence strength is higher than a predetermined value. 10. Identification program.
前記独立性の強さに応じた重みづけ係数により、前記信頼度算出部が算出する信頼度と、前記尤度とに重み付けして組み合わせて識別結果を決定する機能をコンピューターに実現させるための請求項9に記載の識別プログラム。 Based on likelihood information of a plurality of classes at the time of learning, the computer functions as a class independence determination unit that calculates the strength of independence of the likelihood between the plurality of classes,
Claims for causing a computer to realize a function of determining an identification result by weighting and combining the reliability calculated by the reliability calculation unit and the likelihood by a weighting coefficient corresponding to the strength of independence. Item 10. The identification program according to Item 9.
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