Metric Learning과 트리플 손실 퀴즈

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Questions and Answers

트리플 손실의 목표는 무엇입니까?

  • (앵커, 부정)을 긍정 샘플로 바꾸는 것
  • (앵커, 긍정)이 (앵커, 부정)보다 더 가까워지도록 하는 것 (correct)
  • (앵커, 긍정)이 (앵커, 부정)보다 더 멀어지도록 하는 것
  • (앵커, 긍정)과 (앵커, 부정)을 같은 거리로 만드는 것

부정 샘플을 무작위로 선택하는 것이 항상 좋은 아이디어이다.

False (B)

트리플 손실에서 '마진'의 역할은 무엇인가요?

부정 샘플이 멀리 떨어져 있도록 보장하기 위해 거리를 유지하는 것.

대조 학습은 유사한 샘플 쌍을 훈련시키기 위해 ________ 손실 함수를 사용합니다.

<p>쌍별</p> Signup and view all the answers

다음 항목을 맞추세요: 트리플 손실과 대조 학습

<p>트리플 손실 = 앵커, 긍정, 부정의 조합으로 손실을 계산 대조 학습 = 유사한 샘플 쌍을 긍정으로 간주하고 비유사한 샘플을 부정으로 간주</p> Signup and view all the answers

다음 중 약한 감독 학습에 대한 설명으로 올바른 것은 무엇인가?

<p>레이블이 상대적인 관계 형태로 존재한다. (D)</p> Signup and view all the answers

Metric Learning은 샘플 간의 절대적인 유사성을 학습하는 데 목표를 둔다.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Weak supervision의 예로 어떤 작업이 있는가?

<p>레이블을 모르는 상태에서 학습하는 작업</p> Signup and view all the answers

Metric Learning의 목표는 ___________와 같은 거리 함수를 학습하는 것이다.

<p>유사성</p> Signup and view all the answers

다음 중 감독 학습의 예로 올바르지 않은 것은 무엇인가?

<p>마스킹된 언어 모델링 (A)</p> Signup and view all the answers

다음 언어-비전 모델을 그들의 기능에 맞추어 매칭하시오:

<p>CLIP = 텍스트-이미지 이해 BLIP = 이미지 설명 생성 LLaVA = 비주얼 질문 응답 BERT = Bidirectional Encoding</p> Signup and view all the answers

최종 시험에는 샘플 질문이 포함되지 않는다.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

Metric Learning은 샘플 사이의 ___________를 측정하기 위해 거리 함수를 학습합니다.

<p>상대적 유사성</p> Signup and view all the answers

CLIP 모델이 사용하는 이미지 인코더는 무엇인가요?

<p>5개의 ResNet, 3개의 ViT (C)</p> Signup and view all the answers

CLIP은 디코더가 없는 인코더 기반 모델이다.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

CLIP 모델의 배치 크기는 얼마인가요?

<p>32,768</p> Signup and view all the answers

BLIP는 통합 ___________-언어 이해 및 생성을 위한 부트스트래핑 모델입니다.

<p>비전</p> Signup and view all the answers

다음 기술을 주요 용도와 연결하세요:

<p>CLIP = 이미지와 텍스트의 대조 학습 BLIP = 비전-언어 데이터 처리 VL-T5 = 텍스트 생성 모델 SimVLM = 언어-비전 통합</p> Signup and view all the answers

다음 중 메트릭 학습의 주목적은 무엇인가?

<p>샘플 간의 상대적인 유사성 학습 (C)</p> Signup and view all the answers

리스트-와이즈 방식은 두 개 이상의 항목을 정렬된 리스트로 다루는 방식이다.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

트리플렛 손실의 훈련 데이터 구성 요소는 무엇인가?

<p>앵커, 긍정, 부정</p> Signup and view all the answers

메트릭 학습은 __________을 학습하기 위한 방법이다.

<p>상대적 유사성</p> Signup and view all the answers

다음 용어와 정의를 맞추세요:

<p>Point-wise = 단일 항목의 점수 예측 Pair-wise = 두 항목 간의 상대적 선호 List-wise = 여러 항목의 정렬된 리스트 Triplet Loss = 앵커-긍정-부정 샘플의 비교</p> Signup and view all the answers

다음 중 '리스트-와이즈' 훈련 샘플의 예는 무엇인가?

<p>(B, C, D, E) (C)</p> Signup and view all the answers

유사한 쌍(positive pair) 간의 거리와 유사하지 않은 쌍(negative pair) 간의 거리 차이를 기반으로 계산되는 손실 함수는 무엇인가?

<p>Triplet Loss (B)</p> Signup and view all the answers

리 ranking 모델의 최종 목표는 새로운 데이터 목록을 입력받아 기존 데이터와 유사하게 정렬된 순서를 생성하는 것이다.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

페어-와이즈(rank 방식)의 훈련 목적은 무엇인가?

<p>항목의 순서를 유지하면서 예측 점수를 생성하는 것</p> Signup and view all the answers

Contrastive Learning와 Triplet Loss는 본질적으로 동일한 방식으로 손실을 계산한다.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

SimCLR의 손실 계산 방법은 무엇인가?

<p>유사한 쌍(i,j) 사이의 손실을 계산한다.</p> Signup and view all the answers

NCE는 _____ 샘플링에서 영감을 받았다.

<p>Negative</p> Signup and view all the answers

다음 언어-비전 모델을 주어진 설명과 일치시켜라:

<p>VL BERT = 언어와 이미지를 결합한 모델 ViLBERT = 비전과 언어를 동시에 처리하는 모델 ConVIRT = 대화 맥락을 학습하는 모델 VirTex = 이미지와 텍스트 쌍을 학습하는 모델</p> Signup and view all the answers

주어진 데이터셋은 몇 개의 이미지-텍스트 쌍으로 구성되어 있는가?

<p>400M (C)</p> Signup and view all the answers

SimCLR는 단순히 단어-맥락 쌍을 학습하기 위해 설계됐다.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

CLIP의 목적은 무엇인가?

<p>언어-비전 모델을 통해 이미지와 텍스트의 유사성을 학습하는 것.</p> Signup and view all the answers

BLIP의 주된 목적은 무엇인가요?

<p>언어-비전 통합 이해 및 생성 (C)</p> Signup and view all the answers

MED는 이해를 인코더에만 할당하고 생성을 디코더에만 할당합니다.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

BLIP에서 CapFilt의 주된 목적은 무엇인가요?

<p>노이즈 데이터 문제 해결</p> Signup and view all the answers

BLIP의 인코더는 __________와 BERT로 구성되어 있습니다.

<p>ViT</p> Signup and view all the answers

다음 언어 모델 구성 요소를 주된 기능과 맞춤:

<p>ViT = 이미지 기반 텍스트 인코더 BERT = 텍스트 인코더 Cross-Attention = 이미지와 텍스트 간의 상호 작용 Text Generation = 이미지 표현을 사용한 텍스트 생성</p> Signup and view all the answers

BLIP의 '이미지 기반 텍스트 디코더'는 무엇을 사용하여 텍스트를 생성하나요?

<p>이미지 표현 (A)</p> Signup and view all the answers

BLIP는 다중 모달 인코더-디코더 접근 방식을 사용하지 않다.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

BLIP의 사전 학습 목표는 무엇인가요?

<p>언어와 비전의 통합 이해 및 생성</p> Signup and view all the answers

Flashcards

메트릭 학습이란 무엇일까요?

두 샘플이 주어졌을 때, 두 샘플이 얼마나 의미적으로 가까운지 (= 유사한지)를 측정하는 방법을 학습하는 것입니다.

메트릭 학습에서 학습하는 것은 무엇인가요?

메트릭 학습은 주어진 데이터셋에 대한 '상대적인 유사성'을 학습하는 것을 목표로 합니다. 즉, 데이터셋 내에서 두 샘플이 얼마나 유사한지를 판단하는 기준을 학습하는 것입니다.

메트릭 학습에서 학습하는 '거리 함수'는 어떤 역할을 하나요?

메트릭 학습은 샘플 간의 유사성을 측정하는 '거리 함수'를 학습하는 것을 목표로 합니다.

메트릭 학습이 사용되는 이유는 무엇인가요?

메트릭 학습은 지도 학습 알고리즘을 적용하기 어렵기 때문에 사용됩니다.

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비지도 학습이란 무엇인가요?

레이블이 없는 데이터에서 모델이 스스로 학습하는 방법입니다.

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지도 학습이란 무엇인가요?

레이블이 명확하게 존재하는 데이터에서 모델이 학습하는 방법입니다.

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약지도 학습이란 무엇인가요?

정확한 레이블은 없지만 레이블 간의 상대적인 관계가 존재하는 데이터를 사용하여 학습하는 방법입니다.

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언어-비전 모델이란 무엇인가요?

언어와 이미지 정보를 함께 학습하는 모델입니다.

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대조 학습 (Contrastive Learning)

이미지와 텍스트의 표현을 학습하는 기법

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마진(Margin)

앵커와 네거티브 샘플 사이의 거리에서 앵커와 포지티브 샘플 사이의 거리를 뺀 값입니다. 이 값을 최소화하는 것이 목표입니다.

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CLIP (Contrastive Language-Image Pre-training)

이미지와 텍스트를 연결하여 다양한 비전-언어 작업 수행

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트리플렛 로스(Triplet Loss) 학습 데이터

앵커와 포지티브 샘플이 앵커와 네거티브 샘플보다 가까워지도록 학습하는 모델을 만드는 데 사용되는 데이터셋입니다.

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포지티브 샘플(Positive Sample)

트리플렛 로스 학습에서 사용되는 긍정적인 샘플입니다. 예를 들어, 사용자가 특정 아이템을 클릭한 경우 해당 아이템이 포지티브 샘플로 간주됩니다.

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BLIP (Bootstrapping Language-Image Pre-training)

CLIP 모델의 단점을 보완하여 이미지 캡션 생성 가능

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네거티브 샘플(Negative Sample)

트리플렛 로스 학습에서 사용되는 부정적인 샘플입니다. 예를 들어, 사용자가 특정 아이템을 클릭하지 않은 경우 해당 아이템이 네거티브 샘플로 간주됩니다.

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인코더 기반 모델 (Encoder-based model)

CLIP 모델의 아키텍처

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이미지-텍스트 검색 능력 (Image-Text Retrieval)

BLIP 모델의 장점

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어려운 네거티브 샘플(Challenging Negative Sample)

모델이 효과적으로 학습하도록 도와주는 샘플입니다. 무작위로 선택되는 샘플보다 더 어려운 샘플을 선택하여 모델이 더 잘 학습하도록 합니다.

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유사성 기반 데이터 수집

유사성을 기반으로 데이터를 수집하는 방법입니다. 예를 들어 유튜브 시청 기록, 검색 엔진에서 보이는 정보 순서 등은 유사성을 기반으로 수집된 데이터입니다.

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메트릭 학습

샘플 간의 상대적 유사성을 학습하는 방법입니다. 이를 통해 데이터를 더 잘 이해하고 분류할 수 있습니다.

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랭킹 모델

주어진 데이터의 상대적 유사성을 인코딩하는 모델입니다. 즉, 새롭게 입력된 데이터를 기존 데이터와 비교하여 순위를 매길 수 있도록 학습합니다.

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포인트 방식

랭킹 모델 학습 방식 중 하나로, 각 데이터에 대한 점수를 예측하여 데이터의 순위를 매기는 방식입니다.

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페어 방식

랭킹 모델 학습 방식 중 하나로, 두 데이터를 비교하여 더 선호되는 데이터를 예측하는 방식입니다. 예를 들어, 어떤 질문에 대한 두 가지 답변 중 어떤 답변이 더 적절한지 예측합니다.

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리스트 방식

랭킹 모델 학습 방식 중 하나로, 여러 개의 데이터를 비교하여 순위를 매기는 방식입니다. 예를 들어, 검색 결과에서 여러 개의 웹 페이지 중 어떤 페이지가 가장 관련성이 높은지 예측합니다.

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트리플렛 손실

딥러닝에서 사용되는 손실 함수 중 하나로, 두 데이터 간의 거리를 측정하여 학습하는 방법입니다. 특히, 앵커 데이터와 양성 데이터 간의 거리가 음성 데이터 간의 거리보다 가깝도록 학습합니다.

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순위 손실

딥러닝에서 사용되는 손실 함수 중 하나로, 랭킹 모델의 성능을 평가하는 데 사용됩니다. 이 손실 함수는 데이터의 순서가 잘못 매겨진 경우 이를 페널티로 부과합니다.

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트리플릿 손실 (Triplet Loss)

두 개의 이미지 (anchor, positive)는 가까워지고, anchor와 다른 이미지 (negative)는 멀어지도록 손실 함수를 정의합니다. 즉, anchor와 positive는 유사하므로 거리가 작아지고, anchor와 negative는 다르므로 거리가 커지도록 학습합니다.

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대조 학습 손실 (Contrastive Learning Loss)

각 이미지 사이의 거리 자체를 기반으로 손실 함수를 계산하는 방법. 즉, 각 거리가 얼마나 크거나 작은지에 따라 손실 값을 계산합니다.

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대조 학습과 트리플릿 손실의 차이점

두 개의 이미지가 비슷하면 거리가 가까워지고, 다르면 거리가 멀어지도록 학습하고 싶을 때 사용되는 방법입니다. 트리플릿 손실과 대조 학습 손실은 모두 이러한 목표를 공유하지만, 손실 함수를 계산하는 방식이 다릅니다.

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SimCLR

대조 학습의 한 종류로, 이미지 쌍의 유사성을 기반으로 손실을 계산하는 방법입니다. 이미지 쌍이 비슷하면 손실 값이 작아지고, 다르면 손실 값이 커집니다.

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NCE (Noise Contrastive Estimator)

대조 학습의 한 종류로, 단어의 맥락 정보를 학습하는 데 효과적인 방법입니다.

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Metric Learning

CLIP에서 사용되는 대조 학습의 한 종류로, 이미지와 텍스트의 유사성을 기반으로 모델을 학습합니다.

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웹 크롤링 데이터의 잡음

웹 크롤링을 통해 수집된 데이터는 종종 잡음이 많습니다.

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BLIP의 MED (다중 모드 인코더-디코더)

BLIP 모델에서 이미지와 텍스트를 함께 이해하고 생성하기 위해 사용되는 다중 모드 인코더-디코더입니다.

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BLIP의 MED에서 인코더와 디코더의 역할

MED는 인코더와 디코더 모두 이해와 생성을 모두 처리할 수 있도록 설계되었습니다.

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BLIP의 CapFilt (캡션 및 필터링)

BLIP 모델에서 잡음 데이터를 처리하기 위해 사용되는 방법으로, 캡션 생성과 필터링을 통합합니다.

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BLIP의 이미지 기반 텍스트 인코더

BLIP 모델에서 이미지와 텍스트를 함께 이해하고 생성하기 위해 사용되는 방식으로 이미지를 기반으로 텍스트를 인코딩합니다.

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BLIP의 이미지 기반 텍스트 디코더

BLIP 모델에서 이미지를 사용하여 텍스트를 생성하는 방식으로 이미지 표현을 사용하여 텍스트를 생성합니다.

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BLIP의 개요

BLIP 모델은 이미지와 텍스트를 함께 이해하고 생성하기 위해 훈련된 사전 훈련된 언어-비전 모델입니다.

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BLIP의 사전 훈련 목표

BLIP 모델의 사전 훈련 목표는 이미지와 텍스트를 함께 이해하고 생성하는 능력을 향상시키는 것입니다.

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Study Notes

Deep Learning Week 14-2

  • Deep Learning course, week 14-2 content
  • Homework 2 due December 11th, 11:59pm (Wednesday)
  • Lecture ends December 11th
  • Final exam December 18th (Wednesday)
  • Final exam format similar to midterm (multiple choice, true/false, etc.)
  • No sample questions provided for final exam

Content

  • Metric Learning
    • Learning to Rank
    • Triplet Loss
  • Contrastive Learning
    • Pre-trained Language-Vision Model
      • CLIP
      • BLIP
      • LLaVA

Supervised, Unsupervised, Weak Supervised Learning

  • Supervised learning: explicit labels (e.g., sentiment classification, machine translation)
  • Unsupervised learning: no labels (masked language modeling, autoregressive language modeling)
  • Weak supervision: labels in relative relationships

Weak Supervision for Language-Vision Domain

  • Example image descriptions:
    • A man preparing desserts in a kitchen covered in frosting.
    • A restaurant has modern wooden tables and chairs.

Metric Learning

  • Metric Learning aims to quantify semantic closeness (similarity) between samples
  • It learns a "distance function" for semantic distance/similarity.
  • Similarity is defined with respect to the given dataset
  • "Relative Similarity" is a key concept

Metric Learning (continued)

  • Applying supervised machine learning algorithms is difficult
  • Easier to collect datasets showing similarity
  • Examples include YouTube (watched vs. not watched videos) and search engine results (initial vs. later results)

Learning to Rank: Build a Ranking Model

  • Ranking model encodes relative similarity of data
  • Training data are lists of items
  • Format variations include: point-wise, pair-wise, list-wise
  • Ranking model examples: document retrieval (web search, collaborative filtering, recommendation systems)

How can we build a ranking model?

  • Point-wise: predict scores for items
  • Pair-wise: train models to rank items A over items B in a query
  • List-wise: preserve order minimizing the inversions of items within a query list

Triplet Loss

  • Training data includes (anchor, positive, negative) examples

  • Aim: build a model where the anchor is closer to the positive example than to the negative.

  • Measure distances anchor-positive and anchor-negative.

  • Minimize the difference between these distances

  • "Margin" is used to maintain distance between negative samples

  • Constructing negative samples randomly is not ideal

  • Challenging negative samples are crucial for effectively learning.

Contrastive Learning

  • Contrastive learning uses a pairwise loss function to learn better representations of image and text.
  • Similar pairs given label 1, dissimilar pairs label 0
  • Pull similar pairs closer and push dissimilar pairs further apart.
  • Distance between (anchor, positive) should be small.
  • Distance between (anchor, negative) should be large.
  • Triplet Loss and Contrastive Learning are similar but differ in how the loss is calculated.

Contrastive Learning: SimCLR, InfoNCE

  • SimCLR: loss calculations are given for positive image-text pairs.
  • InfoNCE: Inspired by Negative Sampling for word2vec.
  • Efficient pairs are generated with random words.

CLIP: Contrastive Language Image Pre-training

  • Multiple pre-trained language-vision models exist (e.g., VL-BERT, CoVIRT, ViT-L/14, and VirTex)
  • A large dataset of 400M (image, text) pairs from the internet was collected and used for pre-training
  • Trial #1 method explained for pre-training.

CLIP: Contrastive Language Image Pre-training (inference)

  • Zero-shot prediction method described.
  • Training Details (e.g., image encoder, text encoder, batch size, training time)

BLIP: Bootstrapping Language-Image Pre-training...

  • BLIP uses a pre-trained encoder-decoder model designed for unified understanding and generation tasks
  • Method called MED (Multimodal Mixture of Encoded-Decoder)
  • Images and texts are pre-processed to allow the encoder-decoder structure to perform both tasks in a unified model
  • The process uses noisy data and a filtering method called "CapFilt"

BLIP (continued)

  • Multimodal mixture of encoder-decoder system
  • Images and text encoded to produce synthetic captions
  • The objective function described in detail
  • Model pre-training method, detailed
  • Performance achieved on tasks

LLaVA: Large Language and Vision Assistant

  • LLaVA (Large Language and Vision Assistant) employs instruction tuning (e.g., prompt completion, fine-tuning based on FLAN-T5)

  • Uses Vicuna (language model) and Visual Encoder

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