Files
Pavlenko_disser/2_hypotheses/Гипотезы N1 (не подтвердилась).md

49 lines
8.8 KiB
Markdown
Raw Blame History

This file contains ambiguous Unicode characters
This file contains Unicode characters that might be confused with other characters. If you think that this is intentional, you can safely ignore this warning. Use the Escape button to reveal them.
---
aliases:
- hypo
tags:
- диссер
---
### П1. Разработан метод адаптивной маршрутизации остаточной связи в шлюзовом (Gated) объединении мультимодальных drone- и satellite-признаков для задачи перекрёстной геолокализации
Разработан метод адаптивной маршрутизации остаточной связи в шлюзовом (Gated) объединении мультимодальных drone- и satellite-признаков для задачи перекрёстной геолокализации БПЛА, основанный на субспейс-нормированной информативности (Subspace-Mahalanobis InfoScore, SM-InfoScore) с per-batch и EMA-обновляемыми статистиками (μ_sub, Σ_sub) в обучаемом L2-нормированном подпространстве признаков, отличающийся от известных методов (GMU [Arevalo, 2017], GRN, TMC, QMF [Zhang, ICML 2023], DEGF-YOLO QGU, Sample4Geo [Deuser, ICCV 2023], FSRA, MobileGeo, CGSI [Sun, IEEE T-CSVT 2025]) тем, что (1) информативность модальности оценивается через Махаланобисово расстояние в обучаемом L2-нормированном подпространстве, а не через энергетическую или эвиденциальную неопределённость; (2) метрика используется не для финального решения, а для динамического переключения коэффициента остаточной связи в Gated-блоке; (3) сопровождается теоретическим SNR-анализом, показывающим деструктивность стандартной residual-связи при низком отношении сигнал/шум модальности, что обеспечивает повышение Recall@1 на University-1652 / SUES-200 / DenseUAV на δ ≥ 1,5 % абс., снижение чувствительности к шумам и отсутствию captionов и применимость на edge-устройствах (Jetson Orin) при увеличении числа обучаемых параметров не более чем на 0,5 М.
#### N1_H1. SNR-деструктивность residual
**(1) Краткая формулировка.** Простая остаточная связь `fused + v_text` снижает R@1 на sat-passthrough относительно baseline без residual.
**(2) Подробное объяснение.** В пайплайне satellite-ветвь работает в passthrough ($g=s_{\text{img}}$, без текста), эффективный $\mathrm{SNR}\approx 0$ по теореме 1. Identity-residual удваивает шум-компоненту: $\mathrm{Var}\to 4\sigma_n^2$ (теорема 1). Это снижает дискриминативность $\hat q$ для cosine-similarity на отрицательных парах, что напрямую ухудшает R@1. Тест: `baseline (no-residual)` vs `SRGF (always-residual)` на одних и тех же seeds, одной $\tau$, batch size, label smoothing.
**(3) Формально.**
$$
H_0:\;\mathbb E[\Delta R@1_{\text{SRGF}-\text{base}}]\ge 0\;\;\text{vs}\;\;H_1:\;\mathbb E[\Delta R@1]<-\delta_1,\;\delta_1=0.5\%.
$$
Парный t-test по $N=5$ seeds: $t=\bar d/(s_d/\sqrt N)$, df $=N-1$. Принимается $H_1$ при $p<0.05$ и Cohen's $d=|\bar d|/s_d\ge 0.8$ (large).
**(4) Почему эффективно.** Поддерживают: Balduzzi et al. arXiv:1702.08591 (gradient decay sublinear в skip-conns, but signal carry — нет); Shwartz-Ziv \& Tishby arXiv:1703.00810 (при низком $I(Z;Y)$ residual только наращивает $I(X;Z)$, нарушая IB-оптимум); Router-Gated AVSR arXiv:2508.18734 (2025): «down-weights unreliable audio tokens and reinforces visual cues through gated cross-attention».
**(5) Отличие.** Highway Networks (arXiv:1505.00387) и TFT-GRN (Lim 2021, IJF 37(4)) добавляют identity-residual *по умолчанию*. SAMFusion (DOI:10.1007/978-3-031-73030-6_27, ECCV 2024) использует attentive blending на BEV-плане без скалярной маршрутизации. Наш вклад — формальная демонстрация условной деструктивности для $\mathrm{SNR}<1$.
#### N1_H2 — Гипотеза эффективности SM-InfoScore.
- *Формулировка:* замена статической остаточной связи на адаптивную, управляемую SM-InfoScore, повышает Recall@1 на University-1652 не менее чем на δ ≥ 1,5 % абс. относительно baseline GatedFusion (σ(α)=1.0).
- *Обоснование:* Mahalanobis++ (Müller, Hein, ICML 2025, arXiv:2505.18032) — L2-нормализованный Mahalanobis устойчиво различает ID/OOD; geometry-based анализ (arXiv:2510.15202, 2025); subspace-aware Mahalanobis (arXiv:2506.09399, 2025). Перенос в fusion-routing задачи CVGL — оригинальный.
- *Критерий проверки:* R@1(SM-routed) R@1(baseline) ≥ 1,5 %, p < 0,05 (5 запусков) на drone→sat и sat→drone; для SUES-200 — на 3 высотах (150/200/250 м); для DenseUAV — на 5 секторах.
- *Эксперимент:* реализация `ARGFInfoScore` модуля; подмена residual-блока на ARGF-InfoScore с {fixed Σ, per-batch Σ, EMA Σ}.
#### N1_H3 — Гипотеза предпочтительности EMA-статистик.
* *Формулировка:* EMA-обновляемые статистики (μ_sub, Σ_sub) с моментом β ∈ [0.99, 0.999] дают более стабильный и более высокий Recall@1, чем per-batch статистики, особенно при малых батчах (B ≤ 64), типичных для edge-обучения.
* *Обоснование:* в arXiv:2506.09399 (2025) показано, что dynamic adjustment ковариации снижает variance Mahalanobis-score.
* *Критерий проверки:* R@1(EMA) ≥ R@1(per-batch) + 0,3 % при B = 32, 64; std(R@1) по seed ниже в EMA-режиме.
* *Эксперимент:* grid β ∈ {0.9, 0.99, 0.999} × B ∈ {32, 64, 128} на University-1652.
#### N1_H4 — Гипотеза совместимости с learnable α.
* *Формулировка:* ARGF-InfoScore не конфликтует с обучаемым скаляром αα сходится к значению, отражающему среднюю информативность модальности, а SM-InfoScore модулирует residual покадрово; их совместное применение даёт аддитивный прирост R@1.
* *Обоснование:* C²MF (arXiv:2603.26629, 2025) показал, что instance-level credibility complementарна глобальному весу.
* *Критерий проверки:* R@1(α on + SM on) ≥ R@1(α on) + R@1(SM on) R@1(baseline) 0,3 %; α после сходимости статистически отличается от 0 и 1 (p < 0,05).
* *Эксперимент:* ablation {α off, SM off} × {α on, SM off} × {α off, SM on} × {α on, SM on}.
#### N1_H5 — Гипотеза устойчивости к отсутствию caption на sat-стороне.
* *Формулировка:* при ARGF-InfoScore satellite-passthrough (s_txt = None) даёт SM-InfoScore_sat ≈ 0, что корректно деактивирует текстовый тракт без явной маркировки; sat→drone R@1 не падает более чем на 0,3 % абс. относительно baseline.
* *Обоснование:* поведение Mahalanobis-score в OOD-режиме (Mahalanobis++, ICML 2025) обеспечивает естественную деградацию при отсутствии валидного входа.
* *Критерий проверки:* sat→drone R@1(SM on, passthrough) ≥ R@1(baseline) 0,3 %; SM-InfoScore_sat статистически меньше SM-InfoScore_drone (p < 0,01); распределение SM-InfoScore_sat бимодальное.
* *Эксперимент:* анализ распределений SM-InfoScore на drone/sat-ветвях на смешанной выборке University-1652 (часть sat с caption, часть без).