Out-of-distribution detection considers methods used to detect data that deviates from the underlying data distribution used to train some machine learning model. This is an important topic, as artificial neural networks have previously been shown to be capable of producing arbitrarily confident predictions, even for anomalous samples that deviate from the training distribution. Previous work has developed many reportedly effective methods for out-of-distribution detection, but these are often evaluated on data that is semantically different from the training data, and therefore does not necessarily reflect the true performance that these methods would show in more challenging conditions. In this work, six unsupervised out-of- distribution detection methods are evaluated and compared under more challenging conditions, in the context of classification of semantically similar image data using deep neural networks. It is found that the performance of all methods vary significantly across the tested datasets, and that no one method is consistently superior. Encouraging results are found for a method using ensembles of deep neural networks, but overall, the observed performance for all methods is considerably lower than in many related works, where easier tasks are used to evaluate the performance of these methods. / Begreppet “out-of-distribution detection” (OOD-detektion) avser metoder vilka används för att upptäcka data som avviker från den underliggande datafördelningen som använts för att träna en maskininlärningsmodell. Detta är ett viktigt ämne, då artificiella neuronnät tidigare har visat sig benägna att generera godtyckligt säkra förutsägelser, även på data som avviker från den underliggande träningsfördelningen. Tidigare arbeten har producerat många välpresterande OOD-detektionsmetoder, men dessa har ofta utvärderats på data som är semantiskt olikt träningsdata, och reflekterar därför inte nödvändigtvis metodernas förmåga under mer utmanande förutsättningar. I detta arbete utvärderas och jämförs sex oövervakade OOD-detektionsmetoder under utmanande förhållanden, i form av klassificering av semantiskt liknande bilddata med hjälp av djupa neuronnät. Arbetet visar att resultaten för samtliga metoder varierar markant mellan olika data och att ingen enskild modell är konsekvent överlägsen de andra. Arbetet finner lovande resultat för en metod som utnyttjar djupa neuronnätsensembler, men överlag så presterar samtliga modeller sämre än vad tidigare arbeten rapporterat, där mindre utmanande data har nyttjats för att utvärdera metoderna.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-302583 |
| Date | January 2021 |
| Creators | Pierrau, Magnus |
| Publisher | KTH, Skolan för elektroteknik och datavetenskap (EECS) |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-EECS-EX ; 2021:506 |
Page generated in 0.0027 seconds