Mixupで、正解ラベルが「猫」の画像Aと、正解ラベルが「犬」の画像Bを混ぜて、学習データを1枚作る。混ぜる重みは画像Aが0.6、画像Bが0.4である。ある位置の画素値が画像Aでは180、画像Bでは80のとき、作った画像のその位置の画素値と正解ラベルの組み合わせとして、最も適切なものを1つ選べ。
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解説
正解 A
この問題の論点：Mixupの画素値とラベル計算
ポイント
Mixupでは、すべての画素で2枚の画素値を重み付きで足し合わせ、ラベルも同じ重みで混ぜます。一部の領域だけを貼り替えるCutMixとは計算が異なります。
選択肢ごとの解説
- A
適切 正解
Mixupは2枚の画像を、画素ごとに重みを掛けて足し合わせます。
0.6×180+0.4×80 = 108+32 = 140です。ラベルも同じ重みで混ぜるため、猫0.6・犬0.4になります。 - B
不適切
画素値は合っていますが、ラベルが画像Aのままです。ラベルを変えないのはCutoutの扱いです。Mixupの画像にはどの画素にも犬の値が0.4の重みで含まれるため、ラベルにも犬を0.4の重みで加えます。
- C
不適切
画素値を画像Aのまま残すのは、CutMixで貼り付けた領域の外側の画素と同じ扱いです。Mixupでは、どの位置の画素も2枚の値を重みで足し合わせるため、180のままにはなりません。
- D
不適切
重みを逆に当てはめた値です。
0.4×180+0.6×80 = 72+48 = 120となります。重み0.6は画像A（猫）に掛かるため、画素値は140、ラベルは猫0.6・犬0.4です。
補足
Mixupで混ぜる重みは、ベータ分布にしたがう乱数で決めます。論文では、学習データどうしの間で予測が直線的に変わるような単純なふるまいをモデルに促し、汎化性能が高まったと報告されています。
試験での狙われ方
混ぜる重みと画素値を与え、作った画像の画素値やラベルを計算させる形が考えられます。CutMixの面積の比率による計算と区別しておくと安心です。