现实世界中的数据通常显示出长尾巴的开放式（带有看不见的类）分布。实践识别系统必须在多数（头）和少数族裔（尾巴）阶级之间取得平衡，在整个分布中进行概括，并承认新颖的阶级（公开阶级）。我们将开放的长尾识别++（OLTR ++）定义为从这种自然分布的数据中学习，并优化了包括已知和开放类的平衡测试集的分类精度。 OLTR ++在一种集成算法中处理不平衡的分类，很少的学习，开放式识别和积极学习，而现有的分类方法通常仅着眼于一个或两个方面，并且在整个频谱中交付不佳。关键挑战是：1）如何在头和尾巴之间共享视觉知识，2）如何减少尾巴和开放式阶级之间的混淆，以及3）如何用学习知识积极地探索开放的课程。我们的算法OLTR ++将图像映射到特征空间，以便视觉概念可以通过记忆关联机制和学识渊博的指标（动态元元素）相互关联，这两者都尊重所封闭的见解类别的封闭世界分类并承认的新颖性打开课程。此外，我们提出了一个基于视觉记忆的主动学习方案，该方案学会以数据效率的方式识别未来扩展的开放类。在三个大规模开放的长尾数据集中，我们从Imagenet（以对象为中心），位置（以场景为中心）和MS1M（面部为中心）数据策划了三个标准基准（CIFAR-10-LT，CIFAR，CIFAR，CIFAR） -100-LT和Inaturalist-18），我们作为统一框架的方法始终展示竞争性能。值得注意的是，我们的方法还显示出积极探索开放阶级和对少数群体的公平分析的强大潜力。

Real world data often have a long-tailed and open-ended distribution. A practical recognition system must classify among majority and minority classes, generalize from a few known instances, and acknowledge novelty upon a never seen instance. We define Open Long-Tailed Recognition (OLTR) as learning from such naturally distributed data and optimizing the classification accuracy over a balanced test set which include head, tail, and open classes. OLTR must handle imbalanced classification, few-shot learning, and open-set recognition in one integrated algorithm, whereas existing classification approaches focus only on one aspect and deliver poorly over the entire class spectrum. The key challenges are how to share visual knowledge between head and tail classes and how to reduce confusion between tail and open classes.We develop an integrated OLTR algorithm that maps an image to a feature space such that visual concepts can easily relate to each other based on a learned metric that respects the closed-world classification while acknowledging the novelty of the open world. Our so-called dynamic metaembedding combines a direct image feature and an associated memory feature, with the feature norm indicating the familiarity to known classes. On three large-scale OLTR datasets we curate from object-centric ImageNet, scenecentric Places, and face-centric MS1M data, our method consistently outperforms the state-of-the-art. Our code, datasets, and models enable future OLTR research and are publicly available at https://liuziwei7.github. io/projects/LongTail.html.

The long-tail distribution of the visual world poses great challenges for deep learning based classification models on how to handle the class imbalance problem. Existing solutions usually involve class-balancing strategies, e.g. by loss re-weighting, data re-sampling, or transfer learning from head-to tail-classes, but most of them adhere to the scheme of jointly learning representations and classifiers. In this work, we decouple the learning procedure into representation learning and classification, and systematically explore how different balancing strategies affect them for long-tailed recognition. The findings are surprising: (1) data imbalance might not be an issue in learning high-quality representations; (2) with representations learned with the simplest instance-balanced (natural) sampling, it is also possible to achieve strong long-tailed recognition ability by adjusting only the classifier. We conduct extensive experiments and set new state-of-the-art performance on common long-tailed benchmarks like ImageNet-LT, Places-LT and iNaturalist, showing that it is possible to outperform carefully designed losses, sampling strategies, even complex modules with memory, by using a straightforward approach that decouples representation and classification. Our code is available at https://github.com/facebookresearch/classifier-balancing.

长尾数据集（Head Class）组成的培训样本比尾巴类别多得多，这会导致识别模型对头等舱有偏见。加权损失是缓解此问题的最受欢迎的方法之一，最近的一项工作表明，班级难度可能比常规使用的类频率更好地决定了权重的分布。在先前的工作中使用了一种启发式公式来量化难度，但是我们从经验上发现，最佳公式取决于数据集的特征。因此，我们提出了困难网络，该难题学习在元学习框架中使用模型的性能来预测类的难度。为了使其在其他班级的背景下学习班级的合理难度，我们新介绍了两个关键概念，即相对难度和驾驶员损失。前者有助于困难网络在计算班级难度时考虑其他课程，而后者对于将学习指向有意义的方向是必不可少的。对流行的长尾数据集进行了广泛的实验证明了该方法的有效性，并且在多个长尾数据集上实现了最先进的性能。

与其他类别（称为少数族裔或尾巴类）相比，很少的类或类别（称为多数或头等类别的类别）具有更高的数据样本数量，在现实世界中，长尾数据集经常遇到。在此类数据集上培训深层神经网络会给质量级别带来偏见。到目前为止，研究人员提出了多种加权损失和数据重新采样技术，以减少偏见。但是，大多数此类技术都认为，尾巴类始终是最难学习的类，因此需要更多的重量或注意力。在这里，我们认为该假设可能并不总是成立的。因此，我们提出了一种新颖的方法，可以在模型的训练阶段动态测量每个类别的瞬时难度。此外，我们使用每个班级的难度度量来设计一种新型的加权损失技术，称为“基于阶级难度的加权（CDB-W）损失”和一种新型的数据采样技术，称为“基于类别难度的采样）（CDB-S ）'。为了验证CDB方法的广泛可用性，我们对多个任务进行了广泛的实验，例如图像分类，对象检测，实例分割和视频操作分类。结果验证了CDB-W损失和CDB-S可以在许多类似于现实世界中用例的类别不平衡数据集（例如Imagenet-LT，LVIS和EGTEA）上实现最先进的结果。

现代ML方法在培训数据是IID，大规模和良好标记的时候Excel。在不太理想的条件下学习仍然是一个开放的挑战。在不利条件下，几次射击，持续的，转移和代表学习的子场在学习中取得了很大的进步;通过方法和见解，每个都提供了独特的优势。这些方法解决了不同的挑战，例如依次到达的数据或稀缺的训练示例，然而，在部署之前，ML系统将面临困难的条件。因此，需要可以处理实际设置中许多学习挑战的一般ML系统。为了促进一般ML方法目标的研究，我们介绍了一个新的统一评估框架 - 流体（灵活的顺序数据）。流体集成了几次拍摄，持续的，转移和表示学习的目标，同时能够比较和整合这些子场的技术。在流体中，学习者面临数据流，并且必须在选择如何更新自身时进行顺序预测，快速调整到新颖的类别，并处理更改的数据分布;虽然会计计算总额。我们对广泛的方法进行实验，这些方法阐述了新的洞察当前解决方案的优缺点并表明解决了新的研究问题。作为更一般方法的起点，我们展示了两种新的基线，其在流体上优于其他评估的方法。项目页面：https：//raivn.cs.washington.edu/projects/fluid/。

深度神经网络在严重的类不平衡数据集上的表现不佳。鉴于对比度学习的有希望的表现，我们提出了重新平衡的暹罗对比度采矿（RESCOM）来应对不平衡的识别。基于数学分析和仿真结果，我们声称监督的对比学习在原始批次和暹罗批次水平上都遭受双重失衡问题，这比长尾分类学习更为严重。在本文中，在原始批处理水平上，我们引入了级别平衡的监督对比损失，以分配不同类别的自适应权重。在暹罗批次级别，我们提出了一个级别平衡的队列，该队列维持所有类的键相同。此外，我们注意到，相对于对比度逻辑的不平衡对比损失梯度可以将其分解为阳性和负面因素，易于阳性和易于负面因素将使对比度梯度消失。我们建议有监督的正面和负面对挖掘，以获取信息对的对比度计算并改善表示形式学习。最后，为了大致最大程度地提高两种观点之间的相互信息，我们提出了暹罗平衡的软性软件，并与一阶段训练的对比损失结合。广泛的实验表明，在多个长尾识别基准上，RESCON优于先前的方法。我们的代码和模型可公开可用：https：//github.com/dvlab-research/rescom。

在这项工作中，我们介绍了一种新的长尾识别战略，通过无训练知识转移来解决尾课的几次射门问题。我们的目标是将从信息丰富的常见课程获得的知识转移到语义上类似，但数据饥饿的罕见课程，以获得更强的尾级陈述。我们利用类原型和学习余弦分类器在特征空间中提供两个不同，互补的类集群中心的不同互补表示，并使用注意机制从常见类别中选择和重新测试学习的分类器特征，以获得更高质量的珍稀类表示。我们的知识转移过程自由培训，减少过度风险，并可能够为新课程提供持续的分类器。实验表明，我们的方法可以在罕见的阶级提高显着的性能，同时保持稳健的普通类性能，优于直接可比的最先进模型。

本文解决了几秒钟学习问题，旨在从几个例子中学习新的视觉概念。在几次拍摄分类中的常见问题设置假设在获取数据标签中的随机采样策略，其在实际应用中效率低下。在这项工作中，我们介绍了一个新的预算感知几秒钟学习问题，不仅旨在学习新的对象类别，还需要选择信息实例来注释以实现数据效率。我们为我们的预算感知几秒钟学习任务开发了一个元学习策略，该任务共同了解基于图形卷积网络（GCN）和基于示例的少量拍摄分类器的新型数据选择策略。我们的选择策略通过图形消息传递计算每个未标记数据的上下文敏感表示，然后用于预测顺序选择的信息性分数。我们在迷你想象网，分层 - 想象项目和omniglot数据集上进行广泛的实验验证我们的方法。结果表明，我们的几次学习策略优于一个相当大的边缘，这表明了我们的方法的功效。

Model bias triggered by long-tailed data has been widely studied. However, measure based on the number of samples cannot explicate three phenomena simultaneously: (1) Given enough data, the classification performance gain is marginal with additional samples. (2) Classification performance decays precipitously as the number of training samples decreases when there is insufficient data. (3) Model trained on sample-balanced datasets still has different biases for different classes. In this work, we define and quantify the semantic scale of classes, which is used to measure the feature diversity of classes. It is exciting to find experimentally that there is a marginal effect of semantic scale, which perfectly describes the first two phenomena. Further, the quantitative measurement of semantic scale imbalance is proposed, which can accurately reflect model bias on multiple datasets, even on sample-balanced data, revealing a novel perspective for the study of class imbalance. Due to the prevalence of semantic scale imbalance, we propose semantic-scale-balanced learning, including a general loss improvement scheme and a dynamic re-weighting training framework that overcomes the challenge of calculating semantic scales in real-time during iterations. Comprehensive experiments show that dynamic semantic-scale-balanced learning consistently enables the model to perform superiorly on large-scale long-tailed and non-long-tailed natural and medical datasets, which is a good starting point for mitigating the prevalent but unnoticed model bias.

We describe an approach to learning from long-tailed, imbalanced datasets that are prevalent in real-world settings. Here, the challenge is to learn accurate "fewshot" models for classes in the tail of the class distribution, for which little data is available. We cast this problem as transfer learning, where knowledge from the data-rich classes in the head of the distribution is transferred to the data-poor classes in the tail. Our key insights are as follows. First, we propose to transfer meta-knowledge about learning-to-learn from the head classes. This knowledge is encoded with a meta-network that operates on the space of model parameters, that is trained to predict many-shot model parameters from few-shot model parameters. Second, we transfer this meta-knowledge in a progressive manner, from classes in the head to the "body", and from the "body" to the tail. That is, we transfer knowledge in a gradual fashion, regularizing meta-networks for few-shot regression with those trained with more training data. This allows our final network to capture a notion of model dynamics, that predicts how model parameters are likely to change as more training data is gradually added. We demonstrate results on image classification datasets (SUN, Places, and ImageNet) tuned for the long-tailed setting, that significantly outperform common heuristics, such as data resampling or reweighting.

现实世界数据通常存在长尾分布。对不平衡数据的培训倾向于呈现神经网络在头部上表现良好，而尾部课程则更加差。尾班的培训实例的严重稀疏性是主要挑战，这导致培训期间的偏见分配估计。丰富的努力已经致力于改善挑战，包括数据重新采样和综合尾班的新培训实例。然而，没有先前的研究已经利用了从头课程转移到尾班的可转让知识，以校准尾舱的分布。在本文中，我们假设可以通过类似的头部级别来丰富尾部类，并提出一种名为标签感知分布校准Ladc的新型分布校准方法。 Ladc从相关的头部课程转移统计数据以推断尾部课程的分布。从校准分布的采样进一步促进重新平衡分类器。图像和文本的实验和文本长尾数据集表明，LADC显着优于现有方法。可视化还显示LADC提供更准确的分布估计。

很少有视觉识别是指从一些标记实例中识别新颖的视觉概念。通过将查询表示形式与类表征进行比较以预测查询实例的类别，许多少数射击的视觉识别方法采用了基于公制的元学习范式。但是，当前基于度量的方法通常平等地对待所有实例，因此通常会获得有偏见的类表示，考虑到并非所有实例在总结了类级表示的实例级表示时都同样重要。例如，某些实例可能包含无代表性的信息，例如过多的背景和无关概念的信息，这使结果偏差。为了解决上述问题，我们提出了一个新型的基于公制的元学习框架，称为实例自适应类别表示网络（ICRL-net），以进行几次视觉识别。具体而言，我们开发了一个自适应实例重新平衡网络，具有在生成班级表示，通过学习和分配自适应权重的不同实例中的自适应权重时，根据其在相应类的支持集中的相对意义来解决偏见的表示问题。此外，我们设计了改进的双线性实例表示，并结合了两个新型的结构损失，即，阶层内实例聚类损失和阶层间表示区分损失，以进一步调节实例重估过程并完善类表示。我们对四个通常采用的几个基准测试：Miniimagenet，Tieredimagenet，Cifar-FS和FC100数据集进行了广泛的实验。与最先进的方法相比，实验结果证明了我们的ICRL-NET的优势。

对比学习方法在学习视觉表现方面取得了巨大成功，目标课程少数标签很少。这意味着诱使将它们缩放超出策划的“种子”基准，从互联网级外部源结合更多未标记的图像以提高其性能。然而，在实践中，由于所需的型号和更长的培训，更大的未标记数据将需要更多的计算资源。此外，开放世界未标记的数据通常遵循隐式的长尾类或属性分布，其中许多也不属于目标类。盲目利用所有未标记的数据，因此可以导致数据不平衡以及分散化问题。这使我们能够寻求原则性的方法来战略性地从外部来源选择未标记的数据，以便学习相关课程的可概括，平衡和多样化的陈述。在这项工作中，我们介绍了一个名为Model-Aware K-Center（MAK）的开放式未标记的数据采样框架，其遵循三个简单的原则：（1）尾巴，这鼓励通过对实证对比进行尾舱来抽样。随机数据增强的样本的损失预期（ECLE）; （2）靠近，拒绝分配可能分散训练的分配异常值; （3）多样性，可确保采样例集中的多样性。经验，使用ImageNet-100-LT（没有标签）作为种子数据集和两个“嘈杂”的外部数据源，我们证明MAK可以一致地提高学习功能的总体表示质量和阶级平衡，如通过线性评估的全拍和少量设置的分类器评估。代码可用：\ url {https://github.com/vita-group/mak

视觉世界自然地展现了一个长尾的开放类分布，这对现代视觉系统带来了巨大挑战。现有方法可以执行类重新平衡策略或直接改进网络模块以解决问题。然而，他们仍然用有限一套预定义标签训练模型，限制了他们的监督信息并限制了他们对新颖实例的可转移性。新途径上的大型对比视觉普瑞宁普雷宁闪光灯的最新进展，可视识别。利用开放词汇监督，预先染色的对比视觉语言模型学习强大的多模式表示，这是对处理数据缺陷和看不见的概念。通过计算视觉和文本输入之间的语义相似性，可视识别被转换为vision语言匹配问题。灵感来自于此，我们提出了民谣，利用了对比尾识别的对比视觉模型。我们首先通过对特定的长尾目标数据集进行对比学习继续预先预留视觉语言骨干。之后，我们冻结了骨干，进一步采用了额外的适配器层，以增强通过重新采样策略构建的平衡训练样本上的尾级课程的表示。已经在三个流行的长尾识别基准测试中进行了广泛的实验。因此，我们简单有效的方法设定了新的最先进的表演，优于具有大边距的竞争基础。代码在https://github.com/gaopengcuhk/ballad发布。

自我监督的学习在表示视觉和文本数据的表示方面取得了巨大的成功。但是，当前的方法主要在经过良好策划的数据集中验证，这些数据集未显示现实世界的长尾分布。在损失的角度或模型观点中，重新平衡的重新平衡是为了考虑自我监督的长尾学习的最新尝试，类似于被监督的长尾学习中的范式。然而，没有标签的帮助，由于尾巴样品发现或启发式结构设计的限制，这些探索并未显示出预期的明显希望。与以前的作品不同，我们从替代角度（即数据角度）探索了这个方向，并提出了一种新颖的增强对比度学习（BCL）方法。具体而言，BCL利用深神经网络的记忆效果自动推动对比度学习中样本视图的信息差异，这更有效地增强了标签 - unaware环境中的长尾学习。对一系列基准数据集进行的广泛实验证明了BCL对几种最新方法的有效性。我们的代码可在https://github.com/mediabrain-sjtu/bcl上找到。

在这项工作中，我们解决了长尾图像识别的具有挑战性的任务。以前的长尾识别方法通常集中于尾巴类别的数据增强或重新平衡策略，以在模型培训期间更加关注尾巴类。但是，由于尾巴类别的训练图像有限，尾部类图像的多样性仍受到限制，从而导致特征表现不佳。在这项工作中，我们假设头部和尾部类中的常见潜在特征可用于提供更好的功能表示。由此激励，我们引入了基于潜在类别的长尾识别（LCREG）方法。具体来说，我们建议学习一组在头和尾巴中共享的类不足的潜在特征。然后，我们通过将语义数据扩展应用于潜在特征，隐式地丰富了训练样本的多样性。对五个长尾图识别数据集进行的广泛实验表明，我们提出的LCREG能够显着超越先前的方法并实现最新结果。

大多数现有的最新视频分类方法假设训练数据遵守统一的分布。但是，现实世界中的视频数据通常会表现出不平衡的长尾巴分布，从而导致模型偏见对头等阶层，并且在尾巴上的性能相对较低。虽然当前的长尾分类方法通常集中在图像分类上，但将其调整到视频数据并不是微不足道的扩展。我们提出了一种端到端的多专家分布校准方法，以基于两级分布信息来应对这些挑战。该方法共同考虑了每个类别中样品的分布（类内部分布）和各种数据（类间分布）的总体分布，以解决在长尾分布下数据不平衡数据的问题。通过对两级分布信息进行建模，该模型可以共同考虑头等阶层和尾部类别，并将知识从头等阶层显着转移，以提高尾部类别的性能。广泛的实验验证了我们的方法是否在长尾视频分类任务上实现了最先进的性能。

Person re-identification (Re-ID) aims at retrieving a person of interest across multiple non-overlapping cameras. With the advancement of deep neural networks and increasing demand of intelligent video surveillance, it has gained significantly increased interest in the computer vision community. By dissecting the involved components in developing a person Re-ID system, we categorize it into the closed-world and open-world settings. The widely studied closed-world setting is usually applied under various research-oriented assumptions, and has achieved inspiring success using deep learning techniques on a number of datasets. We first conduct a comprehensive overview with in-depth analysis for closed-world person Re-ID from three different perspectives, including deep feature representation learning, deep metric learning and ranking optimization. With the performance saturation under closed-world setting, the research focus for person Re-ID has recently shifted to the open-world setting, facing more challenging issues. This setting is closer to practical applications under specific scenarios. We summarize the open-world Re-ID in terms of five different aspects. By analyzing the advantages of existing methods, we design a powerful AGW baseline, achieving state-of-the-art or at least comparable performance on twelve datasets for FOUR different Re-ID tasks. Meanwhile, we introduce a new evaluation metric (mINP) for person Re-ID, indicating the cost for finding all the correct matches, which provides an additional criteria to evaluate the Re-ID system for real applications. Finally, some important yet under-investigated open issues are discussed.

长尾图像识别对深度学习系统提出了巨大的挑战，因为多数（头）类别与少数族裔（TAIL）类之间的失衡严重偏斜了数据驱动的深度神经网络。以前的方法从数据分布，功能空间和模型设计等的角度来解决数据失衡。从以前省略的平衡标签空间的角度来看。为了减轻从头到尾的偏见，我们通过逐步调整标签空间并将头等阶层和尾部类别分开，动态构建平衡从不平衡到促进分类，提出简洁的范式。借助灵活的数据过滤和标签空间映射，我们可以轻松地将方法嵌入大多数分类模型，尤其是脱钩的训练方法。此外，我们发现头尾类别的可分离性在具有不同电感偏见的不同特征之间各不相同。因此，我们提出的模型还提供了一种功能评估方法，并为长尾特征学习铺平了道路。广泛的实验表明，我们的方法可以在广泛使用的基准上提高不同类型的最先进的性能。代码可在https://github.com/silicx/dlsa上找到。