Upgrade to Pro
— share decks privately, control downloads, hide ads and more …
Speaker Deck
Features
Speaker Deck
PRO
Sign in
Sign up for free
Search
Search
Memorizing Normality to Detect Anomaly: Memory-...
Search
Sponsored
·
Your Podcast. Everywhere. Effortlessly.
Share. Educate. Inspire. Entertain. You do you. We'll handle the rest.
→
Masanori YANO
August 02, 2019
Science
730
0
Share
Memorizing Normality to Detect Anomaly: Memory-augmented Deep Autoencoder for Unsupervised Anomaly Detection
論文LT会で作成した「Memorizing Normality to Detect Anomaly」の説明資料です。
Masanori YANO
August 02, 2019
More Decks by Masanori YANO
See All by Masanori YANO
Novelty Detection Via Blurring
msnr
0
550
Y-Net: Joint Segmentation and Classification for Diagnosis of Breast Biopsy Images
msnr
0
590
Pyramid-Based Fully Convolutional Networks for Cell Segmentation
msnr
0
600
Free-Form Image Inpainting with Gated Convolution
msnr
0
1.1k
Move Evaluation in Go Using Deep Convolutional Neural Networks
msnr
1
900
AlphaX: eXploring Neural Architectures with Deep Neural Networks and Monte Carlo Tree Search
msnr
0
1.2k
Towards Understanding Chinese Checkers with Heuristics, Monte Carlo Tree Search, and Deep Reinforcement Learning
msnr
0
540
SRCNN: Image Super Resolution Using CNN
msnr
0
800
One-Class Convolutional Neural Network
msnr
0
1.4k
Other Decks in Science
See All in Science
知能とはなにかーヒトとAIのあいだー
tagtag
PRO
0
180
因果推論と機械学習
sshimizu2006
1
1k
Conversation is the New Dashboard: 属人性を排除する第4世代BIツールの勢力図
shomaekawa
1
500
データベース01: データベースを使わない世界
trycycle
PRO
1
1.1k
アクシズを探せ! 各勢力の位置関係についての考察
miu_crescent
PRO
1
210
シャボン玉の虹から原子も地震も重力も見える! 〜 物理の目「干渉縞」のすごい力 〜
syotasasaki593876
1
110
ド文系だった私が、 KaggleのNCAAコンペでソロ金取れるまで
wakamatsu_takumu
2
2.2k
MCMCのR-hatは分散分析である
moricup
0
640
KH Coderチュートリアル(スライド版)
koichih
1
60k
DMMにおけるABテスト検証設計の工夫
xc6da
1
1.7k
会社でMLモデルを作るとは @電気通信大学 データアントレプレナーフェロープログラム
yuto16
1
610
AIによる科学の加速: 各領域での革新と共創の未来
masayamoriofficial
0
490
Featured
See All Featured
4 Signs Your Business is Dying
shpigford
187
22k
End of SEO as We Know It (SMX Advanced Version)
ipullrank
3
4.1k
Scaling GitHub
holman
464
140k
Building Applications with DynamoDB
mza
96
7k
Balancing Empowerment & Direction
lara
5
1k
Building a Scalable Design System with Sketch
lauravandoore
463
34k
"I'm Feeling Lucky" - Building Great Search Experiences for Today's Users (#IAC19)
danielanewman
231
23k
The Language of Interfaces
destraynor
162
26k
The Anti-SEO Checklist Checklist. Pubcon Cyber Week
ryanjones
0
110
The Cult of Friendly URLs
andyhume
79
6.8k
Designing Dashboards & Data Visualisations in Web Apps
destraynor
231
54k
Marketing Yourself as an Engineer | Alaka | Gurzu
gurzu
0
170
Transcript
画像処理&機械学習 論文LT会 #6 Memorizing Normality to Detect Anomaly: Memory-augmented Deep
Autoencoder for Unsupervised Anomaly Detection 2019年8月2日(金) 矢農 正紀 (Masanori YANO)
論文 2 Memorizing Normality to Detect Anomaly: Memory-augmented Deep Autoencoder
for Unsupervised Anomaly Detection 論文のURL: https://arxiv.org/abs/1904.02639 First Author: https://donggong1.github.io/ ⇒ 異常検知の論文で、ICCV 2019に採択されたとのこと 著者の所属は、オーストラリアのアデレード大学など 選んだ理由 ・CNNを活用した「異常検知」関連のタスクに関心あり ・Attentionが流行りだが、それ以上にMemoryに関心あり (Memory NetworksやNeural Turing Machinesの方向性) ・arXivを検索したら、異常検知+Memoryの本論文を発見
異常検知とは 3 画像や、時系列データなどから自動的に異常を検出 ・異常(Anomaly): 教師データの分布から逸脱したパターン ・新規性(Novelty): 既存の教師データに含まれないパターン ⇒ 「異常 ⊆
新規性」の関係 学習の種類で分類可能 ・教師あり学習 ⇒ 異常検知では、あまり考えられない状況 ・半教師あり学習 ⇒ わずかしかない教師データが問題 ・教師なし学習 ⇒ 一般に、教師あり/半教師ありより難しい 深層学習の進展以降も、さまざまな手法が開発 ⇒ 「深層学習の異常検知サーベイ」論文も発表済み Deep Learning for Anomaly Detection: A Survey 論文のURL: https://arxiv.org/abs/1901.03407
本論文のポイント 4 Autoencoderの中間にAttentionベースのMemory ・学習時に、重み・バイアスとともにMemoryを更新 ・推論時は、Memoryを固定 ⇒ データの「暗記」内容 ・Memory参照の重みは、エンコーダ出力と各Memoryとの コサイン類似度を全て計算し、それらのSoftmaxで算出 ・Hard
Shrinkageと呼ぶ「スパース化」を実施(後述)
本論文の評価結果(1/2) 5 複数のデータセットで評価(Memory関連の評価も) [1] MNIST・CIFAR-10 [2] 動画の異常検知データセット UCSD-Ped2・CHUK Avenue・ShanghaiTech [3]
サイバーセキュリティのデータセット KDDCUP ⇒ 全てのデータセットで、比較対象の方式よりも高い精度 UCSD-Ped2データセットのときの再構成誤差の例(Frameの赤枠が異常)
本論文の評価結果(2/2) 6 評価のうち「動画の異常検知データセット」の結果 [1] MemAE: 提案方式(動画のときは3次元のCNN) [2] MemAE-nonSpar: Memory参照のスパース化「なし」 ⇒
スパース化: 閾値λ以下を0に(ReLuを活用して実装)
まとめ 7 本論文は、Memoryを用いたAutoencoder異常検知 ・損失関数は再構成誤差とMemory参照重みのエントロピー ・汎用性が高いと主張し、複数のデータセットで検証済み ・今後は、より挑戦的なタスクへのMemoryの適用を検討 ・論文に「PyTorchで実装」とあるが(現在のところ)未公開 GitHub: https://github.com/donggong1/memae-anomaly-detection 所感
・個人的には、VAEによる異常検知より「行けそう」な予感 ・一方、GANを用いた手法との性能比較は記載がなく未知数 ・実際のデータで動かした場合の性能は、今後の確認事項 α = 0.0002で評価