Avancer les techniques d'adaptation de domaine vidéo Few-Shot
Présentation d'une nouvelle méthode pour adapter des modèles vidéo avec peu de données étiquetées.
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Table des matières
- Le défi des données non étiquetées
- La différence entre l'adaptation vidéo et image
- Approche proposée : focus sur les extraits
- Comment fonctionnent les extraits
- Importance de l'Augmentation
- Alignement des extraits source et cible
- Alignement sémantique et statistique
- Le rôle des Mécanismes d'attention
- Expérimentation et résultats
- Aperçus des expériences
- Résumé des contributions
- Conclusion
- Source originale
Dans le monde de l'intelligence artificielle, l'adaptation de domaine vidéo se concentre sur la façon dont les modèles peuvent apprendre d'un ensemble de vidéos et appliquer ce savoir à un autre ensemble. C'est super utile quand il n'y a pas beaucoup de vidéos étiquetées dans le nouvel ensemble à apprendre. Le but principal est de faire en sorte que ces modèles fonctionnent bien à travers différents types de vidéos et conditions sans avoir besoin d'une énorme quantité de données pour chaque nouvel ensemble.
Le défi des données non étiquetées
Beaucoup de méthodes dépendent d'un grand nombre de vidéos non étiquetées pour s'adapter. Cependant, dans la vraie vie, on n'a souvent pas ce luxe. Dans des situations pratiques, comme la surveillance de vidéos de sécurité ou dans des établissements médicaux, on peut avoir que quelques vidéos qu'on veut que nos modèles apprennent. C'est là que l'adaptation de domaine vidéo Few-Shot (FSVDA) entre en jeu. Au lieu de s'appuyer sur plein d'exemples, le FSVDA se concentre sur le fait de tirer le meilleur parti de juste quelques vidéos étiquetées.
La différence entre l'adaptation vidéo et image
La plupart des méthodes existantes pour adapter les modèles vidéo ont été développées pour les images. Ces méthodes se concentrent souvent seulement sur les aspects spatiaux, ignorant le mouvement et l'information temporelle que les vidéos contiennent. Les vidéos ne sont pas juste une collection d'images; elles ont une séquence et un flux qui sont importants pour reconnaître avec précision les actions.
Approche proposée : focus sur les extraits
Pour remédier à ces lacunes, une nouvelle approche a été proposée qui se concentre sur des extraits de vidéos plutôt que sur des vidéos entières ou des images individuelles. Un extrait consiste en une courte série d'images séquentielles qui capturent à la fois l'information spatiale et temporelle à court terme. En se concentrant sur ces extraits, on peut mieux adapter nos modèles pour comprendre l'information plus riche contenue dans les vidéos.
Comment fonctionnent les extraits
Les extraits servent à représenter les données vidéo de manière plus efficace. Au lieu de traiter chaque image isolément, les extraits nous permettent de capturer le contexte et les mouvements qui se produisent sur plusieurs images. Cela donne à nos modèles une meilleure compréhension de ce qui se passe dans la vidéo.
Importance de l'Augmentation
Comme on a souvent très peu de vidéos cibles étiquetées, on peut améliorer nos données d'entraînement grâce à l'augmentation. Augmenter des données signifie créer de nouveaux exemples synthétiques à partir des existants. On peut y parvenir grâce à des techniques simples qui nous permettent de créer des variations des extraits, ce qui génère des données plus diverses.
Alignement des extraits source et cible
Aligner les caractéristiques des extraits source et cible est essentiel pour une adaptation efficace. Le but est de s'assurer que les caractéristiques des extraits du domaine source ressemblent le plus possible à celles du domaine cible. En alignant les deux, on peut transférer les connaissances acquises du source pour améliorer les performances sur les vidéos cibles.
Alignement sémantique et statistique
Pour ce processus d'alignement, on utilise des techniques sémantiques et statistiques. L'alignement sémantique se concentre sur la compréhension du sens de l'information dans les extraits, tandis que l'alignement statistique examine la distribution globale des données. En combinant les deux approches, on peut atteindre une stratégie d'adaptation robuste et efficace.
Le rôle des Mécanismes d'attention
Un mécanisme d'attention est utilisé pour donner des poids différents aux extraits lors des prédictions. Cela signifie que certains extraits peuvent fournir des informations plus précieuses lors de l'alignement, alors que d'autres pourraient être moins informatifs. En se concentrant sur les extraits les plus significatifs, le modèle peut améliorer ses prédictions.
Expérimentation et résultats
Pour évaluer l'efficacité de cette nouvelle approche, diverses expériences ont été menées sur plusieurs ensembles de données de référence. Ces ensembles comprenaient une large gamme de tâches de reconnaissance d'actions qui ont testé la capacité du modèle à généraliser à travers différents domaines. Les résultats ont montré que la méthode proposée a largement surpassé les techniques existantes, prouvant son utilité pratique.
Aperçus des expériences
À travers des tests approfondis, il est devenu clair que se concentrer sur les caractéristiques au niveau des extraits permettait aux modèles de bien mieux performer que les méthodes précédentes qui traitaient les vidéos comme des entités uniques. Les résultats empiriques ont indiqué que la méthode proposée était plus robuste, surtout lorsqu'il s'agissait d'exemples étiquetés limités.
Résumé des contributions
Les contributions de ce travail sont multiples. D'abord, une nouvelle méthode pour adapter les modèles vidéo au niveau des extraits a été introduite. Ensuite, des techniques d'augmentation efficaces ont été proposées pour améliorer les données limitées disponibles. Enfin, le mécanisme d'attention a été utilisé pour peser l'importance de différents extraits, menant à de meilleures prédictions et Alignements.
Conclusion
En résumé, l'approche proposée pour l'adaptation de domaine vidéo Few-Shot répond au défi majeur de la disponibilité limitée de données dans des scénarios réels en se concentrant sur les extraits. Cette stratégie améliore non seulement les performances mais rend également le processus d'adaptation plus efficace, établissant une nouvelle norme pour la recherche future dans ce domaine.
Titre: Augmenting and Aligning Snippets for Few-Shot Video Domain Adaptation
Résumé: For video models to be transferred and applied seamlessly across video tasks in varied environments, Video Unsupervised Domain Adaptation (VUDA) has been introduced to improve the robustness and transferability of video models. However, current VUDA methods rely on a vast amount of high-quality unlabeled target data, which may not be available in real-world cases. We thus consider a more realistic \textit{Few-Shot Video-based Domain Adaptation} (FSVDA) scenario where we adapt video models with only a few target video samples. While a few methods have touched upon Few-Shot Domain Adaptation (FSDA) in images and in FSVDA, they rely primarily on spatial augmentation for target domain expansion with alignment performed statistically at the instance level. However, videos contain more knowledge in terms of rich temporal and semantic information, which should be fully considered while augmenting target domains and performing alignment in FSVDA. We propose a novel SSA2lign to address FSVDA at the snippet level, where the target domain is expanded through a simple snippet-level augmentation followed by the attentive alignment of snippets both semantically and statistically, where semantic alignment of snippets is conducted through multiple perspectives. Empirical results demonstrate state-of-the-art performance of SSA2lign across multiple cross-domain action recognition benchmarks.
Auteurs: Yuecong Xu, Jianfei Yang, Yunjiao Zhou, Zhenghua Chen, Min Wu, Xiaoli Li
Dernière mise à jour: 2023-03-18 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://arxiv.org/abs/2303.10451
Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2303.10451
Licence: https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
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