论文笔记：Git Loss

缺乏、安全感 2022-04-16 01:55 123阅读 0赞

*原文：Git Loss for Deep Face Recognition*

# Git Loss #

## 1、四个问题 ##

1.  要解决什么问题？
    
     *  诸如人脸识别、指纹识别等的识别任务，测试集不确定或类别较多而样本较少的情况。
     *  one-shot-learning。
     *  最小化类内差异，最大化类间差异。
2.  用了什么方法解决？
    
     *  提出了一个新的loss函数——git loss。
     *  git loss是基于center loss的基础之上改进的，center loss可以加强网络缩小类内差异的能力，而git loss可以加强网络增加类间差异的能力。
3.  效果如何？
    
     *  在两个benchmark数据库上：Labeled Faces in the Wild(LFW) and YouTube Faces (YTF) 取得了state-of-the-art的结果。
4.  还存在什么问题？
    
     *  与center loss一样，训练时的计算成本很大，每次训练都要计算当前batch的所有特征的中心。

## 2、论文概述 ##

### 2.1、Deep Metric Learning Approaches ###

*  优点：
    
     *  深度度量学习方法，如contrastive loss可以优化样本对之间的相似度，triplet loss会优化三元组样本对之间的相对相似度。使用contrastive loss和triplet loss可以有效地加强深度网络提取很好分类的特征。
 *  缺点：
    
     *  使用contrastive loss和triplet loss需要注意样本对的选择，如果样本对选择的不好，模型的性能也会大打折扣。
     *  由于训练和测试时使用的都是样本对，每次训练都要计算多张图像，这样会增加训练的计算量。

### 2.2、Git Loss ###

*  git loss是基于center loss改进得到的。最小化类内间距，最大化类间间距。
 *  由于让同类样本的特征更加紧凑（类似于git的pull操作），让不同类样本的特征距离更远（类似于git的push操作），所以取名为了git loss。

![在这里插入图片描述][20181115145826665.png]

*  公式说明：
    
    1.   L S L\_S LS是Softmax Loss， L C L\_C LC是Center Loss， L G L\_G LG是Git Loss。
    2.   λ C \\lambda\_C λC和 λ G \\lambda\_G λG分别是给Center Loss和Git Loss的权重。
    3.   c y i c\_\{y\_i\} cyi表示所有属于 y i y\_i yi类的特征 x i x\_i xi的中心值。

### 2.3、Toy example ###

*  基于MNIST做的实验：

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2hvbmdiaW5feHU_size_16_color_FFFFFF_t_70]

*  左图中 λ G = 0 \\lambda\_G=0 λG=0，即为Center Loss的结果；由于为引入了Git Loss的结果。
 *  从图中可以直观地看出Git Loss的类间距离更大，类内也更紧凑。

### 2.4、实验结果 ###

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2hvbmdiaW5feHU_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]

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