该论文提出运动等变卷积LSTM(MELSTM),将序列数据中的运动视为数据的一种对称性,并借鉴规范场论思想,把运动建模为随时间局部化的全局对称性,以速度模型作为规范场。相比此前仅处理匀速流动、需枚举速度基的流等变循环网络,该工作将方法扩展到卷积LSTM、支持速度随时间变化的运动,并由枚举速度改为估计速度,理论上可证明对任意运动等变。在未来帧预测、仅通过运动辨识数字的分类以及相机抖动下的动作识别三项任务中,MELSTM在参数量相同的情况下优于普通卷积LSTM和流等变模型,精度更高,能泛化到更长预测范围和未见运动,且所需状态量远少于流等变模型。
| 运动等变卷积LSTM (MELSTM) | 一种新型循环网络,将速度模型作为规范场,对任意运动具有等变性。 |
| 规范对称性 (gauge symmetry) | 在时间上局部化的全局对称性,此处指运动作为数据的一种对称性。 |
| 流等变循环网络 (flow equivariant recurrent networks) | 通过枚举速度库实现对恒定速度运动等变的循环网络。 |
| 等变性 (equivariance) | 输入变换时网络输出相应变换的性质,此处指对运动的等变。 |
| 卷积LSTM (convolutional LSTM) | 结合卷积操作的LSTM,用于处理时空序列数据。 |
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