3 个月前

基于典型特征的分布外检测性能提升

基于典型特征的分布外检测性能提升

摘要

分布外(Out-of-Distribution, OOD)检测是保障深度神经网络在现实场景中可靠性与安全性的关键任务。与以往多数方法聚焦于设计OOD评分或引入多样化的异常样本以重新训练模型不同,本文从典型性(typicality)的视角深入分析OOD检测中的障碍因素,将深度模型特征的高概率区域视为特征的典型集(typical set)。我们提出将特征修正至其典型集,并基于典型特征计算OOD得分,从而实现可靠的不确定性估计。该特征修正过程可作为即插即用(plug-and-play)模块,兼容多种不同的OOD评分方法。我们在常用基准(CIFAR)以及更具挑战性的高分辨率、大规模类别空间基准(ImageNet)上验证了所提方法的优越性。值得注意的是,在ImageNet基准上,我们的方法在平均FPR95指标上相较当前最优方法最高提升了5.11%。

基准测试

基准方法指标
out-of-distribution-detection-on-imagenet-1k-10BATS (ResNet-50)
AUROC: 92.27
FPR95: 38.9
out-of-distribution-detection-on-imagenet-1k-12BATS (ResNet-50)
AUROC: 94.28
FPR95: 27.11
out-of-distribution-detection-on-imagenet-1k-3BATS (ResNet-50)
AUROC: 97.67
out-of-distribution-detection-on-imagenet-1k-9BATS (ResNet-50)
AUROC: 91.83
FPR95: 34.34

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