在本文中，我们通过利用包含来自其他不同但相关类别的图像的标记数据集将来自新类的未标记的图像与新类别分组从新类别分组到不同的语义分区的问题。这是一个比传统的半监督学习更现实和具有挑战性的。我们为这个问题提出了一个双分支学习框架，一个分支专注于本地部分级信息和专注于整体特征的另一个分支。将知识从标记的数据传输到未标记的，我们建议使用两个分支机构的双重排名统计信息来生成伪标签，用于培训未标记的数据。我们进一步介绍了一个相互知识蒸馏方法，以允许信息交流并鼓励两个分支机构之间的协议，以发现新类别，允许我们的模型享受全球和当地特征的好处。我们全面评估了我们在通用对象分类的公共基准上的方法，以及用于细粒度的视觉识别的更具挑战性的数据集，实现最先进的性能。

在本文中，我们考虑一个高度通用的图像识别设置，其中，给定标记和未标记的图像集，任务是在未标记的集合中对所有图像进行分类。这里，未标记的图像可以来自标记的类或新颖的图像。现有的识别方法无法处理此设置，因为它们会产生几种限制性假设，例如仅来自已知或未知 - 类的未标记的实例以及已知的未知类的数量。我们解决了更加不受约束的环境，命名为“广义类别发现”，并挑战所有这些假设。我们首先通过从新型类别发现和适应这项任务的最先进的算法来建立强有力的基线。接下来，我们建议使用视觉变形金刚，为此开放的世界设置具有对比的代表学习。然后，我们介绍一个简单而有效的半监督$ k $ -means方法，将未标记的数据自动聚类，看不见的类，显着优于基线。最后，我们还提出了一种新的方法来估计未标记数据中的类别数。我们彻底评估了我们在公共数据集上的方法，包括Cifar10，CiFar100和Imagenet-100，以及包括幼崽，斯坦福汽车和植宝司19，包括幼崽，斯坦福汽车和Herbarium19，在这个新的环境中基准测试，以培养未来的研究。

Although existing semi-supervised learning models achieve remarkable success in learning with unannotated in-distribution data, they mostly fail to learn on unlabeled data sampled from novel semantic classes due to their closed-set assumption. In this work, we target a pragmatic but under-explored Generalized Novel Category Discovery (GNCD) setting. The GNCD setting aims to categorize unlabeled training data coming from known and novel classes by leveraging the information of partially labeled known classes. We propose a two-stage Contrastive Affinity Learning method with auxiliary visual Prompts, dubbed PromptCAL, to address this challenging problem. Our approach discovers reliable pairwise sample affinities to learn better semantic clustering of both known and novel classes for the class token and visual prompts. First, we propose a discriminative prompt regularization loss to reinforce semantic discriminativeness of prompt-adapted pre-trained vision transformer for refined affinity relationships. Besides, we propose a contrastive affinity learning stage to calibrate semantic representations based on our iterative semi-supervised affinity graph generation method for semantically-enhanced prompt supervision. Extensive experimental evaluation demonstrates that our PromptCAL method is more effective in discovering novel classes even with limited annotations and surpasses the current state-of-the-art on generic and fine-grained benchmarks (with nearly $11\%$ gain on CUB-200, and $9\%$ on ImageNet-100) on overall accuracy.

大多数现有的工作在几次学习中，依赖于Meta-Learning网络在大型基础数据集上，该网络通常是与目标数据集相同的域。我们解决了跨域几秒钟的问题，其中基础和目标域之间存在大移位。与未标记的目标数据的跨域几秒识别问题在很大程度上在文献中毫无根据。启动是使用自我训练解决此问题的第一个方法。但是，它使用固定的老师在标记的基础数据集上返回，以为未标记的目标样本创建软标签。由于基本数据集和未标记的数据集来自不同的域，因此将基本数据集的类域中的目标图像投影，具有固定的预制模型可能是子最优的。我们提出了一种简单的动态蒸馏基方法，以方便来自新颖/基础数据集的未标记图像。我们通过从教师网络中的未标记图像的未标记版本的预测计算并将其与来自学生网络相同的相同图像的强大版本匹配来施加一致性正常化。教师网络的参数被更新为学生网络参数的指数移动平均值。我们表明所提出的网络了解可以轻松适应目标域的表示，即使它尚未在预先预测阶段的目标专用类别训练。我们的车型优于当前最先进的方法，在BSCD-FSL基准中的5次分类，3.6％的3.6％，并在传统的域名几枪学习任务中显示出竞争性能。

本文解决了新型类别发现（NCD）的问题，该问题旨在区分大规模图像集中的未知类别。 NCD任务由于与现实世界情景的亲密关系而具有挑战性，我们只遇到了一些部分类和图像。与NCD上的其他作品不同，我们利用原型强调类别歧视的重要性，并减轻缺少新颖阶级注释的问题。具体而言，我们提出了一种新型的适应性原型学习方法，该方法由两个主要阶段组成：原型表示学习和原型自我训练。在第一阶段，我们获得了一个可靠的特征提取器，该功能提取器可以为所有具有基础和新颖类别的图像提供。该功能提取器的实例和类别歧视能力通过自我监督的学习和适应性原型来提高。在第二阶段，我们再次利用原型来整理离线伪标签，并训练类别聚类的最终参数分类器。我们对四个基准数据集进行了广泛的实验，并证明了该方法具有最先进的性能的有效性和鲁棒性。

在这项工作中，我们考虑了开放式设置中跨域3D动作识别的问题，这是以前很少探索的。具体而言，有一个源域和一个目标域，其中包含具有不同样式和类别的骨架序列，我们的目的是通过使用标记的源数据和未标记的目标数据来聚集目标数据。对于这项具有挑战性的任务，本文提出了一种新颖的方法，称为CODT，以协作聚类域共享的功能和特定于目标的功能。 CODT由两个平行分支组成。一个分支机构旨在通过源域中的有监督学习来学习域共享的特征，而另一个分支是使用目标域中的对比学习来学习针对特定目标的特征。为了聚集功能，我们提出了一种在线聚类算法，该算法可以同时促进可靠的伪标签生成和特征群集。此外，为了利用域共享特征和特定目标特征的互补性，我们提出了一种新颖的协作聚类策略，以在两个分支之间实现配对关系一致性。我们对多个跨域3D动作识别数据集进行了广泛的实验，结果证明了我们方法的有效性。

我们在本文中解决了广义类别发现（GCD）的问题，即从一组可见的类中利用信息的未标记的图像，其中未标记的图像可以包含可见的类和看不见的类。可以将所见类看作是类的隐式标准，这使得此设置不同于无监督的聚类，而集群标准可能模棱两可。我们主要关注在细粒数据集中发现类别的问题，因为它是类别发现的最直接应用程序之一，即帮助专家使用所见类规定的隐性标准在未标记的数据集中发现新颖概念。通用类别发现的最新方法杠杆对比度学习以学习表示形式，但是较大的类间相似性和阶层内差异对方法提出了挑战，因为负面示例可能包含无关的线索，以识别类别因此，算法可能会收敛到局部微米。我们提出了一种名为“专家对抗性学习（XCON）”的新颖方法，可以通过将数据集使用K-均值聚类将数据集划分为子数据库，然后对每个子数据集进行对比度学习，从而帮助模型从图像中挖掘有用的信息。学习细粒度的判别特征。在细粒度数据集上的实验表明，与以前的最佳方法相比，性能明显改善，表明我们方法的有效性。

Knowledge distillation aims at transferring knowledge acquired in one model (a teacher) to another model (a student) that is typically smaller. Previous approaches can be expressed as a form of training the student to mimic output activations of individual data examples represented by the teacher. We introduce a novel approach, dubbed relational knowledge distillation (RKD), that transfers mutual relations of data examples instead. For concrete realizations of RKD, we propose distance-wise and angle-wise distillation losses that penalize structural differences in relations. Experiments conducted on different tasks show that the proposed method improves educated student models with a significant margin. In particular for metric learning, it allows students to outperform their teachers' performance, achieving the state of the arts on standard benchmark datasets.

半监督学习（SSL）是解决监督学习的注释瓶颈的主要方法之一。最近的SSL方法可以有效利用大量未标记数据的存储库来提高性能，同时依靠一小部分标记数据。在大多数SSL方法中，一个常见的假设是，标记和未标记的数据来自同一基础数据分布。但是，在许多实际情况下，情况并非如此，这限制了其适用性。相反，在这项工作中，我们试图解决最近提出的挑战性的开放世界SSL问题，这些问题并非如此。在开放世界的SSL问题中，目的是识别已知类别的样本，并同时检测和群集样品属于未标记数据中的新型类别。这项工作引入了OpenLDN，该OpenLDN利用成对的相似性损失来发现新颖的类别。使用双层优化规则，此成对相似性损失利用了标记的设置中可用的信息，以隐式群集新颖的类样本，同时识别来自已知类别的样本。在发现新颖的类别后，OpenLDN将Open-World SSL问题转换为标准SSL问题，以使用现有的SSL方法实现额外的性能提高。我们的广泛实验表明，OpenLDN在多个流行的分类基准上胜过当前的最新方法，同时提供了更好的准确性/培训时间权衡。

We introduce an information-maximization approach for the Generalized Category Discovery (GCD) problem. Specifically, we explore a parametric family of loss functions evaluating the mutual information between the features and the labels, and find automatically the one that maximizes the predictive performances. Furthermore, we introduce the Elbow Maximum Centroid-Shift (EMaCS) technique, which estimates the number of classes in the unlabeled set. We report comprehensive experiments, which show that our mutual information-based approach (MIB) is both versatile and highly competitive under various GCD scenarios. The gap between the proposed approach and the existing methods is significant, more so when dealing with fine-grained classification problems. Our code: \url{https://github.com/fchiaroni/Mutual-Information-Based-GCD}.

无监督的人重新识别是计算机视觉中的一项具有挑战性且有前途的任务。如今，无监督的人重新识别方法通过使用伪标签培训取得了巨大进步。但是，如何以无监督的方式进行纯化的特征和标签噪声的显式研究。为了净化功能，我们考虑了来自不同本地视图的两种其他功能，以丰富功能表示。所提出的多视图功能仔细地集成到我们的群体对比度学习中，以利用全球功能容易忽略和偏见的更具歧视性线索。为了净化标签噪声，我们建议在离线方案中利用教师模型的知识。具体来说，我们首先从嘈杂的伪标签培训教师模型，然后使用教师模型指导我们的学生模型的学习。在我们的环境中，学生模型可以在教师模型的监督下快速融合，因此，随着教师模型的影响很大，嘈杂标签的干扰。在仔细处理功能学习中的噪音和偏见之后，我们的纯化模块被证明对无监督的人的重新识别非常有效。对三个受欢迎人重新识别数据集进行的广泛实验证明了我们方法的优势。尤其是，我们的方法在具有挑战性的Market-1501基准中，在完全无监督的环境下，在具有挑战性的Market-1501基准中实现了最先进的精度85.8 \％@map和94.5 \％ @rank-1。代码将发布。

少量分类需要调整从大型注释的基础数据集中学到的知识来识别新颖的看不见的类，每个类别由少数标记的示例表示。在这样的场景中，预先绘制大容量在大型数据集上的网络，然后在少数示例下向少量抵消导致严重的过度拟合。同时，在从大型标记数据集中学到的“冷冻”特征的顶部培训一个简单的线性分类器无法使模型调整到新型类的属性，有效地诱导底部。在本文中，我们向这两种流行的策略提出了一种替代方法。首先，我们的方法使用在新颖类上培训的线性分类器来伪标签整个大型数据集。这有效地“幻觉”在大型数据集中的新型类别，尽管基本数据库中未存在的新类别（新颖和基类是不相交的）。然后，除了在新型数据集上的标准交叉熵损失之外，它将在伪标记的基础示例上具有蒸馏损失的整个模型。这一步骤有效地训练了网络，识别对新型类别识别的上下文和外观提示，而是使用整个大规模基础数据集，从而克服了几次拍摄学习的固有数据稀缺问题。尽管这种方法的简单性，但我们表明我们的方法在四个成熟的少量分类基准上表现出最先进的。

自我介绍在训练过程中利用自身的非均匀软监管，并在没有任何运行时成本的情况下提高性能。但是，在训练过程中的开销经常被忽略，但是在巨型模型的时代，培训期间的时间和记忆开销越来越重要。本文提出了一种名为ZIPF标签平滑（ZIPF的LS）的有效自我验证方法，该方法使用网络的直立预测来生成软监管，该软监管在不使用任何对比样本或辅助参数的情况下符合ZIPF分布。我们的想法来自经验观察，即当对网络进行适当训练时，在按样品的大小和平均分类后，应遵循分布的分布，让人联想到ZIPF的自然语言频率统计信息，这是在按样品中的大小和平均值进行排序之后进行的。 。通过在样本级别和整个培训期内强制执行此属性，我们发现预测准确性可以大大提高。使用INAT21细粒分类数据集上的RESNET50，与香草基线相比，我们的技术获得了 +3.61％的准确性增长，而与先前的标签平滑或自我验证策略相比，增益增加了0.88％。该实现可在https://github.com/megvii-research/zipfls上公开获得。

我们解决了新颖的类发现问题，旨在根据可见类别的数据在未标记的数据中发现新的类。主要的挑战是将所见类中包含的知识转移到看不见的知识中。先前的方法主要通过共享表示空间或关节标签空间传输知识。但是，他们倾向于忽略可见类别和看不见的类别之间的阶级关系，因此学习的表示对聚类的看不见类别的有效性较差。在本文中，我们提出了一种原理和一般方法，以在可见的和看不见的阶级之间传递语义知识。我们的见解是利用共同的信息来衡量受限的标签空间中看到的类和看不见的类之间的关系，并最大化相互信息可以促进传递语义知识的传递。为了验证我们方法的有效性和概括，我们对新型类发现和一般新型类发现设置进行了广泛的实验。我们的结果表明，所提出的方法在几个基准上优于先前的SOTA。

知识蒸馏（KD）是一个有效的框架，旨在将有意义的信息从大型老师转移到较小的学生。通常，KD通常涉及如何定义和转移知识。以前的KD方法通常着重于挖掘各种形式的知识，例如功能地图和精致信息。但是，知识源自主要监督任务，因此是高度特定于任务的。在自我监督的代表学习的最新成功中，我们提出了一项辅助自我实施的增强任务，以指导网络学习更多有意义的功能。因此，我们可以从KD的这项任务中得出软性自我实施的增强分布作为更丰富的黑暗知识。与以前的知识不同，此分布编码从监督和自我监督的特征学习中编码联合知识。除了知识探索之外，我们建议在各个隐藏层上附加几个辅助分支，以充分利用分层特征图。每个辅助分支都被指导学习自学的增强任务，并将这种分布从教师到学生提炼。总体而言，我们称我们的KD方法为等级自我实施的增强知识蒸馏（HSSAKD）。标准图像分类的实验表明，离线和在线HSSAKD都在KD领域达到了最先进的表现。对象检测的进一步转移实验进一步验证了HSSAKD可以指导网络学习更好的功能。该代码可在https://github.com/winycg/hsakd上找到。

Despite significant advances, the performance of state-of-the-art continual learning approaches hinges on the unrealistic scenario of fully labeled data. In this paper, we tackle this challenge and propose an approach for continual semi-supervised learning -- a setting where not all the data samples are labeled. An underlying issue in this scenario is the model forgetting representations of unlabeled data and overfitting the labeled ones. We leverage the power of nearest-neighbor classifiers to non-linearly partition the feature space and learn a strong representation for the current task, as well as distill relevant information from previous tasks. We perform a thorough experimental evaluation and show that our method outperforms all the existing approaches by large margins, setting a strong state of the art on the continual semi-supervised learning paradigm. For example, on CIFAR100 we surpass several others even when using at least 30 times less supervision (0.8% vs. 25% of annotations).

实用的现实世界数据集具有丰富的类别，为无监督的领域适应带来了新的挑战，例如小型阶层歧视性，仅依靠域不变性的现有方法不能很好地处理。在这项工作中，我们提出了MEMSAC，该MEMSAC利用了跨源和目标域的样本级别相似性​​，以实现判别性转移，以​​及扩展到大量类别的体系结构。为此，我们首先引入一种内存增强方法，以在标记的源和未标记的目标域实例之间有效提取成对的相似性关系，该实例适用于处理任意数量的类。接下来，我们建议和理论上证明对比损失的新型变体，以促进阶层内跨域样本之间的局部一致性，同时在类别之间执行分离，从而保留从源到目标的歧视性转移。我们验证了MEMSAC的优势，比以前的最先进的最先进的转移任务有了显着改进。我们还提供了深入的分析和对MEMSAC有效性的见解。

视觉识别任务通常限于处理小型类的小型，因为剩余类别不可用。我们有兴趣通过基于标记和未标记的示例的表示学习来识别数据集中的新颖概念，并将识别的视野扩展到已知和新型类别。为了解决这一具有挑战性的任务，我们提出了一种组合学习方法，其自然地使用由异构标签空间上的多个监督元分类器给出的组成知识来委托未经组合的类别。组合嵌入给出的表示通过一致性正则化进行了更强大的。我们还介绍了公制学习策略，以估算成对伪标签，以改善未标记的例子的表示，其有效地保护了朝着所知和新型课程的语义关系。该算法通过联合优化提高了看不见的课程的歧视以及学习知名课程的表示，通过联合优化来发现新颖的概念，以便更广泛地提高到新颖的课程。我们广泛的实验通过多种图像检索和新型类发现基准中的提出方法表现出显着的性能。

可以通过对手动预定义目标的监督（例如，一hot或Hadamard代码）进行深入的表示学习来解决细粒度的视觉分类。这种目标编码方案对于模型间相关性的灵活性较小，并且对稀疏和不平衡的数据分布也很敏感。鉴于此，本文介绍了一种新颖的目标编码方案 - 动态目标关系图（DTRG），作为辅助特征正则化，是一个自生成的结构输出，可根据输入图像映射。具体而言，类级特征中心的在线计算旨在在表示空间中生成跨类别距离，因此可以通过非参数方式通过动态图来描绘。明确最大程度地减少锚定在这些级别中心的阶层内特征变化可以鼓励学习判别特征。此外，由于利用了类间的依赖性，提出的目标图可以减轻代表学习中的数据稀疏性和不稳定。受混合风格数据增强的最新成功的启发，本文将随机性引入了动态目标关系图的软结构，以进一步探索目标类别的关系多样性。实验结果可以证明我们方法对多个视觉分类任务的许多不同基准的有效性，尤其是在流行的细粒对象基准上实现最先进的性能以及针对稀疏和不平衡数据的出色鲁棒性。源代码可在https://github.com/akonlau/dtrg上公开提供。