데이터 부족 환경에서의 교차 데이터셋 수화 동작 인식을 위한 전이 학습

Kernekoncepter

데이터 부족 환경에서 기존 데이터셋을 활용하여 수화 동작 인식 성능을 향상시킬 수 있는 전이 학습 기법을 제안한다.

Resumé

이 연구는 터키어 수화 데이터셋 두 개(BSign22k와 AUTSL)에서 공통적인 57개의 수화 동작을 선별하여 교차 데이터셋 수화 동작 인식을 위한 벤치마크를 제공한다.

제안하는 방법은 다음과 같다:

• 시간 그래프 합성곱 신경망 기반의 수화 동작 인식 모델을 사용한다.
• 파인튜닝, 도메인 적대적 신경망(DANN), 최소 클래스 혼란(MCC), 조인트 적응 네트워크(JAN), 도메인 특정 배치 정규화(DSBN) 등 5가지 다른 전이 학습 기법을 실험한다.
• 공통 클래스가 알려진 폐쇄형 전이 학습과 부분 집합 전이 학습 두 가지 설정에서 실험을 수행한다.

실험 결과, 제안한 전이 학습 기법들이 기존 파인튜닝 기반 전이 학습 방법보다 성능 향상을 보였다. 특히 데이터가 부족한 환경에서 MCC, JAN 등의 방법이 우수한 성능을 보였다.

Statistik

데이터셋 내 공통 수화 동작은 57개이다.
BSign22k 데이터셋에는 총 17,090개의 훈련 동영상과 5,452개의 검증 동영상이 있다.
AUTSL 데이터셋에는 총 28,139개의 훈련 동영상과 3,742개의 검증 동영상이 있다.

Citater

"데이터 부족 환경에서 기존 데이터셋을 활용하여 수화 동작 인식 성능을 향상시킬 수 있는 전이 학습 기법을 제안한다."
"실험 결과, 제안한 전이 학습 기법들이 기존 파인튜닝 기반 전이 학습 방법보다 성능 향상을 보였다."

Vigtigste indsigter udtrukket fra

Transfer Learning for Cross-dataset Isolated Sign Language Recognition in Under-Resourced Datasets

by Ahmet Alp Ki... kl. arxiv.org 03-22-2024

https://arxiv.org/pdf/2403.14534.pdf

Dybere Forespørgsler

수화 동작 인식 성능을 더욱 향상시키기 위해 어떤 추가적인 전이 학습 기법을 고려해볼 수 있을까?

수화 동작 인식의 성능을 향상시키기 위해 고려할 수 있는 추가적인 전이 학습 기법으로는 Meta-Learning이나 Self-Supervised Learning이 있습니다. Meta-Learning은 새로운 작업에 대해 빠르게 적응하도록 모델을 학습하는 방법으로, 수화 동작의 다양한 특징을 빠르게 파악하고 적응할 수 있도록 도와줄 수 있습니다. Self-Supervised Learning은 레이블이 없는 데이터를 활용하여 모델을 사전 훈련하는 방법으로, 이를 통해 더 많은 데이터를 활용하고 성능을 향상시킬 수 있습니다. 또한, Few-Shot Learning이나 Semi-Supervised Learning과 같은 기법들도 적용하여 데이터 부족 문제를 극복하고 성능을 향상시킬 수 있습니다.

수화 동작 인식 이외의 다른 비디오 분류 문제에서도 제안한 전이 학습 기법이 효과적일 수 있을까?

수화 동작 인식에서 제안된 전이 학습 기법은 다른 비디오 분류 문제에서도 효과적일 수 있습니다. 예를 들어, 자세한 행동 인식이나 동작 인식과 같은 비디오 분류 문제에서도 동일한 전이 학습 기법을 적용할 수 있습니다. 이러한 기법은 데이터 부족 문제를 해결하고 모델의 일반화 성능을 향상시키는 데 도움이 될 수 있습니다. 또한, 다양한 비디오 분류 문제에서도 동작의 특징을 추출하고 학습하는 방법으로 전이 학습이 유용하게 적용될 수 있습니다.

수화 동작 인식 기술의 실제 응용 분야는 무엇이 있으며, 이를 위해 어떤 추가적인 연구가 필요할까?

수화 동작 인식 기술은 수많은 응용 분야에서 활용될 수 있습니다. 예를 들어, 수화 통역 시스템, 수화 인터페이스를 활용한 커뮤니케이션 도구, 수화를 활용한 교육 및 학습 플랫폼 등이 있습니다. 이러한 응용 분야에서는 다양한 수화 동작을 신속하고 정확하게 인식하는 기술이 필요합니다. 따라서 추가적인 연구가 필요한 부분으로는 다양한 수화 동작의 데이터셋 확보, 다국어 수화 동작 인식 기술 개발, 실시간 수화 동작 인식 시스템의 성능 향상 등이 있습니다. 또한, 실제 응용 분야에 맞는 사용자 친화적인 인터페이스와 효율적인 학습 알고리즘 개발도 중요한 연구 과제로 지목될 수 있습니다.