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重建可以不完美,监督却可以很明确

N16/b0 · 揭示论文重建

MAE Figure 2 校车模型此轮输入
模型此轮输入只给可见 patch
MAE Figure 2 校车论文重建
论文重建根据可见部分预测
MAE Figure 2 校车原始图像
原始图像被遮位置的目标像素
重建是预测;原图才是像素目标

MAE 论文原图与重建 · 重建 loss 只计被遮位置

揭示论文重建

现在只揭开中间这一幅。它是论文实际给出的重建结果,已经能看到车身、黄色区域与一些轮廓。右侧目标图还没有揭开,先记录眼前预测的样子;下一次推进再做同位置比较。

教师备课:指图与模拟问答

指图与推进 · 不朗读只揭示中间论文重建;先观察形状和颜色,不指尚未显示的右图。

N16/b1 · 揭示原图目标

MAE Figure 2 校车模型此轮输入
模型此轮输入只给可见 patch
MAE Figure 2 校车论文重建
论文重建根据可见部分预测
MAE Figure 2 校车原始图像
原始图像被遮位置的目标像素
重建是预测;原图才是像素目标

MAE 论文原图与重建 · 重建 loss 只计被遮位置

揭示原图目标

右边再放出原图,这时我们可以直接比较预测与实际像素。

教师备课:指图与模拟问答

指图与推进 · 不朗读指右侧原图,与中间重建同位置比较。

N16/b2 · 局部重建仍有误差

MAE Figure 2 校车模型此轮输入
模型此轮输入只给可见 patch
MAE Figure 2 校车论文重建
论文重建根据可见部分预测
MAE Figure 2 校车原始图像
原始图像被遮位置的目标像素
重建与原图:车窗、文字与边缘仍有差异

MAE 论文原图与重建 · 重建 loss 只计被遮位置

局部重建仍有误差

现在两图都有了,再看框出的车窗、文字和边缘。中间重建比右侧原图模糊,有些细节并不准确;它不是原图的复制品。我们不必靠一句“模型很懂”来评价它,因为训练时目标像素原本就在原始图片中。

教师备课:指图与模拟问答

指图与推进 · 不朗读指两图框出的车窗/文字/边缘,指出具体差异。

N16/b3 · 被遮位置提供损失

MAE Figure 2 校车模型此轮输入
模型此轮输入只给可见 patch
MAE Figure 2 校车论文重建
论文重建根据可见部分预测
MAE Figure 2 校车原始图像
原始图像被遮位置的目标像素
重建与原图:车窗、文字与边缘仍有差异

被遮位置:预测像素 − 目标像素 → loss → 参数更新

MAE 论文原图与重建 · 重建 loss 只计被遮位置

被遮位置提供损失

遮挡只是让模型不能直接拿到那部分输入;在计算误差时,我们仍然知道被遮位置的目标像素。预测与目标的差异可以产生损失,损失再约束参数更新。材料自己提供目标,这就是这里自监督学习的含义,并不是没有监督信号。还要再分开两个问题:把图补得像不像,是这项重建任务的结果;学到的表示能不能帮助识别新图片,是另一个需要测试的问题。不能只看这辆车大致成形,就宣布已经获得通用视觉能力。下一页把重建系统打开,看看训练过程中哪部分表示被保留下来,又怎样拿去做后面的分类评测。

进一步解释

保留论文实际重建,不把可见原像素重新贴回重建图。重建损失在被遮位置计算;像素目标的具体归一化等实现细节见相关阅读。

教师备课:指图与模拟问答

指图与推进 · 不朗读沿被遮位置的预测→目标→loss→更新短链;接下一页保留 encoder 的过程。

补充推导、边界与来源

三张图片固定为论文遮挡输入、论文重建、原始图像。重建图保留原始误差,不贴回可见区域,也不进行生成式美化。训练时只对被遮位置计算像素重建损失;原论文还讨论 patch 像素归一化等实现条件。重建是否像原图与预训练表征是否能迁移分类,是需要分别评价的两个问题。

来源:MAE v3,Figure 2 与 §3。

相关的完整阅读材料保留原有公式、引用和原始图解。

本页证据与条件

MAE v3 · Figure 2 · 真实遮挡输入/重建/原图;本图约 80% 遮挡

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