[發(fā)明專利]用于訓(xùn)練和測(cè)試分類器的設(shè)備和方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110653551.8
• 申請(qǐng)日: 2021-06-11
• 公開（公告）號(hào): CN113807383A
• 公開（公告）日: 2021-12-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: K·洛特曼
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號(hào): G06K9/62
• 分類號(hào): G06K9/62;G06N3/04
• 代理公司: 中國(guó)專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 劉藝詩(shī);周學(xué)斌

用于訓(xùn)練和測(cè)試分類器的設(shè)備和方法，分類器被配置為提供表征信號(hào)的分類的輸出信號(hào)，并且訓(xùn)練分類器基于所提供訓(xùn)練數(shù)據(jù)集，提供訓(xùn)練數(shù)據(jù)集包括步驟：?提供第一生成器，其被配置為基于所提供的具有第一類特征的輸入信號(hào)提供具有第二類特征的輸出信號(hào)，或生成器被配置為提供掩模信號(hào)，掩模信號(hào)指示輸入信號(hào)的哪些部分示出第一類特征；?由第一生成器基于輸入信號(hào)提供輸出信號(hào)或掩模信號(hào)；?提供對(duì)應(yīng)于輸入信號(hào)的差異信號(hào)，基于在輸入信號(hào)和輸出信號(hào)之間的差異提供差異信號(hào)，或掩模信號(hào)被提供為差異信號(hào)；?基于對(duì)應(yīng)差異信號(hào)提供對(duì)應(yīng)于輸入信號(hào)的期望輸出信號(hào)，期望輸出信號(hào)表征輸入信號(hào)的期望分類；?提供至少一個(gè)輸入圖像和對(duì)應(yīng)期望輸出信號(hào)作為訓(xùn)練數(shù)據(jù)集。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于訓(xùn)練分類器的方法、一種用于評(píng)估分類器是否可以用在控制系統(tǒng)中的方法、一種用于操作致動(dòng)器的方法、一種計(jì)算機(jī)程序和一種機(jī)器可讀存儲(chǔ)介質(zhì)、一種分類器、一種控制系統(tǒng)和一種訓(xùn)練系統(tǒng)。

背景技術(shù)

Jun-Yan Zhu、Taesung Park、Phillip Isola和Alexei A. Efros的“UnpairedImage-to-Image Translation using Cycle-Consistent Adversarial Networks”（https://arxiv.org/abs/1703.10593v1）公開了一種用于使用循環(huán)一致生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行不成對(duì)圖像到圖像轉(zhuǎn)化的方法。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)

分類器的監(jiān)督訓(xùn)練需要大量的標(biāo)記數(shù)據(jù)。標(biāo)記數(shù)據(jù)可以理解為多個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，其中每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)被分配對(duì)應(yīng)的標(biāo)簽，當(dāng)被提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)點(diǎn)時(shí)，分類器將預(yù)測(cè)該對(duì)應(yīng)的標(biāo)簽。例如，描繪城市交通場(chǎng)景的信號(hào)可以被分配“城市交通”作為類標(biāo)簽。可以進(jìn)一步設(shè)想，場(chǎng)景中描繪的車輛用分類器將預(yù)測(cè)的邊界框來標(biāo)記。

尤其是在安全關(guān)鍵環(huán)境中使用分類器時(shí)，例如對(duì)于高度自動(dòng)化或自主的車輛，用大量的標(biāo)記數(shù)據(jù)來訓(xùn)練分類器是至關(guān)重要的，因?yàn)橐话銇碚f，如果在訓(xùn)練期間分類器被提供更多（和多樣的）數(shù)據(jù)，則分類器的性能得到改進(jìn)。至關(guān)重要的是實(shí)現(xiàn)盡可能高的性能，因?yàn)檫@減輕了在操作期間對(duì)分類器的環(huán)境進(jìn)行錯(cuò)誤分類的風(fēng)險(xiǎn)，并且后續(xù)改進(jìn)了使用分類器的產(chǎn)品（例如，自主車輛）的安全性。

同樣，評(píng)估分類器的性能需要大量的標(biāo)記數(shù)據(jù)作為測(cè)試數(shù)據(jù)集。作為分類器在訓(xùn)練期間看不見的數(shù)據(jù)——即，分類器在操作期間將面臨的數(shù)據(jù)——上的真實(shí)性能是用測(cè)試數(shù)據(jù)集來近似的，測(cè)試數(shù)據(jù)集越大和越多樣化，分類器在操作期間的真實(shí)性能的近似就越好。

手動(dòng)獲得標(biāo)記數(shù)據(jù)是麻煩且耗時(shí)的工作。因此，合期望的是允許信號(hào)的可靠自動(dòng)標(biāo)記的方法，該信號(hào)然后可以用于訓(xùn)練或測(cè)試分類器。

具有獨(dú)立權(quán)利要求1的特征的方法的優(yōu)點(diǎn)在于，它允許以自動(dòng)和無監(jiān)督的方式獲得信號(hào)的標(biāo)簽，即，不需要人類監(jiān)督。進(jìn)而，該方法使能生成高度多樣且大的數(shù)據(jù)集，所述數(shù)據(jù)集可以用作用于增強(qiáng)分類器性能的訓(xùn)練數(shù)據(jù)集，或用作更可靠地近似分類器性能的測(cè)試數(shù)據(jù)集。

發(fā)明內(nèi)容

在第一方面中，本發(fā)明涉及一種用于訓(xùn)練分類器的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的方法，其中分類器被配置為提供表征輸入信號(hào)的分類的輸出信號(hào)，并且基于所提供的訓(xùn)練數(shù)據(jù)集來訓(xùn)練分類器，其中提供訓(xùn)練數(shù)據(jù)集包括以下步驟：

? 提供第一生成器，其中第一生成器被配置為基于所提供的具有第一類特征的輸入信號(hào)來提供具有第二類特征的輸出信號(hào)，或者其中所述生成器被配置為提供掩模（mask）信號(hào)，其中所述掩模信號(hào)指示輸入信號(hào)的哪些部分示出第一類特征；

? 由第一生成器基于輸入信號(hào)提供輸出信號(hào)或掩模信號(hào)；

? 提供與輸入信號(hào)相對(duì)應(yīng)的差異信號(hào)，其中所述差異信號(hào)是基于在輸入信號(hào)和輸出信號(hào)之間的差異來提供的，或者其中所述掩模信號(hào)被提供為所述差異信號(hào)；

? 基于對(duì)應(yīng)的差異信號(hào)提供對(duì)應(yīng)于輸入信號(hào)的期望輸出信號(hào)，其中期望輸出信號(hào)表征輸入信號(hào)的期望分類；

? 提供至少一個(gè)輸入信號(hào)和對(duì)應(yīng)的期望輸出信號(hào)作為訓(xùn)練數(shù)據(jù)集。