Combining GANs and AutoEncoders for Efficient Anomaly Detection

Combining GANs and AutoEncoders for Efficient Anomaly Detection

1. どんなもの?

  • Anomaly Detectionの枠組み
  • EGBAD(Efficient GAN Based Anomaly Detection)の改良版

2. 先行研究と比べてどこがすごい?

  • EGBADでは$x$と$G(E(x))$に一貫性がなく,入出力の誤差が大きくなることがあった

3. 技術や手法の"キモ"はどこ?

Loss

  • BiGANの$x$と$G(E(x))$に一貫性を強制するLossを導入 $$ \mathcal{L} _ {R}(\mathbf{x})=|\mathbf{x}-G(E(\mathbf{x}))|_{1} $$

$$ \mathcal{L} _ {R^{\prime}}(\mathbf{z})=|\mathbf{z}-E(G(\mathbf{z}))|_{1} $$

$$ \mathcal{L} _ {C} (\mathbf{x}, \mathbf{z}) = \mathcal{L} _ {R}(\mathbf{x}) + \mathcal{L} _ {R^{\prime}}(\mathbf{z}) $$

  • GANのmetricにはWasserstein Distanceを使用

$$ \min _ {G, E} \max _ {D} \mathbb{E} _ {\mathbf{x} \sim p_{\text {data }}(\mathbf{x})}[D(\mathbf{x}, E(\mathbf{x}))]-\mathbb{E}_{\mathbf{z} \sim p(\mathbf{z})}[D(G(\mathbf{z}), \mathbf{z}] $$

  • ↑2つを重み$\alpha$で足し合わせる $$ \mathcal{L} _ {E, G}^{*}=(1-\alpha) \mathcal{L} _ {E, G}+\alpha \mathcal{L}_{C} $$

Anomaly Score

$$ A(\mathbf{x})=(1-\lambda) \mathcal{L} _ {R}(\mathbf{x})+\lambda \mathcal{L} _ {f_{D}}(\mathbf{x}) $$

$$ \mathcal{L} _ {f _ {D}}(\mathbf{x})=\left|f_{D}(\mathbf{x}, E(\mathbf{x}))-f_{D}(G(E(\mathbf{x})), E(\mathbf{x}))\right|_{1} $$

4. どうやって有効だと検証した?

  • MVTEC ADで実験

  • EGBADとの比較

5. 議論はあるか?

  • 意外と今までconsistencyを導入したものはなかった?
  • 評価指標はこれで正しい?面積の大きい欠陥しか検出できない気がする
  • 公式実装あり github

6. 次に読むべき論文はある?

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中塚 俊介
R&D Engineer

My research interests are in computer vision, especially in anomaly detection and XAI.

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