噪声标签下学习的拓扑签名
A Topological Signature of Learning under Noisy Labels
精选理由
用持久同调揭示噪声标签如何改变神经网络表征几何,补充训练准确率的盲区。
AI 摘要
arXiv:2610.23491v1 公告类型:新 摘要:噪声监督如何改变神经网络学习到的表征?训练准确率衡量的是模型与训练标签的一致性,但几乎无法提供有关表征几何结构的信息。我们利用持续同调,追踪神经激活在不同距离阈值下的环结构。实验涵盖图像分类、文本分类和模运算。在固定的 CIFAR-10/ResNet-18 训练探针上,大小相同的干净标签子集与损坏标签子集在第 10 个 epoch 时没有可检测的持续性差异,而在第 50 个 epoch 时,损坏标签子集具有更高的持续性。尽管在该检查点,模型预测仅与 7%–11% 的损坏标签探针样本所分配的噪声标签一致,这种对比在统一尺度对照下仍然存在。在 CIFAR-10/ResNet-18 上,归一化保留了干净训练轨迹与噪声训练轨迹之间的交叉现象;而在 CIFAR-100/ResNet-18 上,五种评估构造方式均未显示出交叉现象。在另一项针对五条流程的噪声率校准比较中,平均激活范数的样本内 R2 均值高于原始持续性(0.936 对 0.908)。这些发现表明,即使与损坏标签的一致性较低,噪声监督仍会留下可测量的几何特征。在尺度控制下比较持续性,并结合标签拟合测量,为研究表征如何响应标签损坏提供了一种超越训练准确率所能揭示范围的方法。