САМОВАЛІДОВАНИЙ U-GAN ДЛЯ ТРАНСФОРМАЦІЇ ЦІЛЬОВОГО КЛАСУ В ЗАДАЧАХ СЕГМЕНТАЦІЇ - Ісаєнков, Я. О.; Мокін, О. Б. (Вісник Вінницького політехнічного інституту, 2024)
Розглянуто проблему браку даних для навчання автоматизованих інтелектуальних систем у різних специфічних сферах, таких як медицина, аналіз супутникових знімків, аграрна галузь, екологія, мова. Описано сучасні методи розв’язання цієї проблеми, зокрема аугментація, генеративні змагальні мережі, дифузійні моделі, інпейнтинг. Основну увагу приділено задачі сегментації, де, окрім зображення, необхідно створювати маски для нових об’єктів. Також зазначено проблему суб’єктивного і ручного процесу вибору найкращої епохи під час навчання моделі, і окреслено альтернативи, які можуть допомогти вирішити цю проблему, такі як inception score та frechet inception distance. Запропоновано покращену модель часткової трансформації цільового класу сегментації, яка включає нові компоненти самовалідації, такі як додаткова функція втрат, що контролює схожість вихідного зображення на вхідне, претреновану модель сегментації і метрику для оцінки якості згенерованих масок з масками сегментації згенерованих зображень. Ці вдосконалення дозволяють системі ефективніше перетворювати фоновий або нульовий клас у цільовий, створювати точніші сегментаційні маски та автоматично вибирати найкращі епохи під час навчання. Експерименти на наборі даних панорамних знімків зубів показали, що використання цієї технології дозволило збільшити точність сегментації пломб на 0,9 %, підвищивши значення коефіцієнта Жаккара з 90,5 % до 91,4 %. Модель генеративної змагальної мережі тренувалася впродовж 150 епох з автоматичним вибором кращої епохи, якою була 135-та епоха. Якість згенерованих зображень цієї епохи була підтверджено експертною оцінкою. На супутникових знімках кораблів використання моделі показало підвищення точності сегментації з 63,4 % до 65,2 %. Незважаючи на складність даних, модель змогла адекватно трансформувати вхідні дані порожнього моря в об’єкти кораблів. Найкращі результати досягнуто на 82-й епосі, що також збіглося з вибором найкращої епохи експертом, демонструючи важливість автоматичного вибору оптимальної епохи під час навчання для вилучення з цього процесу додаткових суб’єктивних факторів та прискорення підготовки моделей.