概述
它可以规范某些模型,但其对准确性、校准和蒸馏的影响取决于任务、模型和评估。
深入探讨
With K classes, one common label-smoothing convention assigns 1 − ε to the correct class and distributes ε across the remaining classes; implementations may instead distribute ε across all classes, so check the loss definition. This prevents the target from demanding probability one for the labeled class and can discourage extreme logits. The Inception-v3 work and the Transformer paper are prominent documented uses of the method. Research has found calibration and generalization benefits in some settings, while also showing that smoothing can remove information about similarities among incorrect classes and weaken a model as a knowledge-distillation teacher. It is therefore not a universal accuracy or calibration improvement. Choose ε and evaluate calibration, task quality, and downstream distillation on representative validation data.
现实世界的实施
ImageNet 分类:Inception-v3 使用标签平滑 (epsilon 0.1) 来提高 top-1 准确率并减少过度自信。
机器翻译:原始 Transformer 应用了 0.1 的标签平滑,用一点困惑换取了更高的 BLEU 分数。
语音识别:平滑的目标可减少过度自信的误识别,并改进对噪声音频的校准。
医学成像模型:平滑可以产生更好校准的概率,这在置信度分数为临床决策提供信息时很重要。
标签平滑的未来
标签平滑仍然是大规模训练中的默认设置,但研究正在转向自适应和学习平滑,即根据示例或类别调整 epsilon,而不是使用单一值。通常会权衡焦损失和温度缩放等以校准为重点的方法或与之结合。随着模型的发展和可靠的不确定性估计变得对安全至关重要,预计平滑将成为产生值得信赖的置信度评分的众多工具之一,并仔细注意其与蒸馏的已知冲突。
付诸实践
为什么这很重要
- 更清晰的判决. 它可以帮助您将清晰的技术声明与营销语言分开。
- 成本与预算. 在花费金钱或时间之前,您可以提出更好的实施问题。
- 团队与工作流程. 具有共同理解的团队可以做出更好的产品、政策和学习决策。
留意
- 不同的团队可能会以不同的方式使用同一术语,因此请尽早定义范围。
- 基准测试可能看起来很强大,但实际性能却参差不齐。
- 忽视数据质量和评估计划通常会产生脆弱的结果。
后续步骤
- 从您需要的结果的简单语言定义开始。
- 在测试之前选择一种成功指标和一种失败条件。
- 使用代表性数据运行小型试点,而不是完善的演示集。
- 记录标签平滑在哪些方面有帮助以及在哪些方面更简单的方法更好。
不断探索
常见问题
什么是标签平滑?
标签平滑在训练期间用软化的目标分布取代了硬的单热目标。它可以规范某些模型,但其对准确性、校准和蒸馏的影响取决于任务、模型和评估。
标签平滑对训练目标有何影响?
标签平滑不是硬性的 1.0/0.0 目标,而是将 (1 - epsilon) 分配给真实类别,并将 epsilon 分散到其他类别中。
用平滑目标替换硬性单热目标的预期效果是什么?
平滑可以软化目标分布,因此训练目标不需要单一的概率向量。
哪些地标建筑是标签平滑使用的突出例子?
Inception-v3 和 Transformer 论文是标签平滑的重要记录用途;该措辞并未声称任何一方都发明了该技术。
标签平滑对校准有何作用?
研究报告校准效果取决于模型和评估设置;标签平滑并不是通用的校准保证。
标签平滑的有记录的缺点是什么?
通过收紧集群并展平类之间的软关系,平滑可以消除知识蒸馏所依赖的信息。