CFM@MediaEval 2017 Retrieving diverse social images task via re-ranking and hierarchical clustering

© 2017 Author/owner(s). This paper presents an approach based on re-ranking and hierarchical clustering (HC) for MediaEval 2017 Retrieving Diverse Social Images Task. The experimental results on the development and test set demonstrate that the proposed approach can significantly improve relevance and visual diversity of the query results. Our approach achieves a good tradeoff between relevance and diversity and a result in F1@20 of 0.6533 for the employed test data

Recuperação multimodal e interativa de informação orientada por diversidade

Orientador: Ricardo da Silva TorresTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de ComputaçãoResumo: Os métodos de Recuperação da Informação, especialmente considerando-se dados multimídia, evoluíram para a integração de múltiplas fontes de evidência na análise de relevância de itens em uma tarefa de busca. Neste contexto, para atenuar a distância semântica entre as propriedades de baixo nível extraídas do conteúdo dos objetos digitais e os conceitos semânticos de alto nível (objetos, categorias, etc.) e tornar estes sistemas adaptativos às diferentes necessidades dos usuários, modelos interativos que consideram o usuário mais próximo do processo de recuperação têm sido propostos, permitindo a sua interação com o sistema, principalmente por meio da realimentação de relevância implícita ou explícita. Analogamente, a promoção de diversidade surgiu como uma alternativa para lidar com consultas ambíguas ou incompletas. Adicionalmente, muitos trabalhos têm tratado a ideia de minimização do esforço requerido do usuário em fornecer julgamentos de relevância, à medida que mantém níveis aceitáveis de eficácia. Esta tese aborda, propõe e analisa experimentalmente métodos de recuperação da informação interativos e multimodais orientados por diversidade. Este trabalho aborda de forma abrangente a literatura acerca da recuperação interativa da informação e discute sobre os avanços recentes, os grandes desafios de pesquisa e oportunidades promissoras de trabalho. Nós propusemos e avaliamos dois métodos de aprimoramento do balanço entre relevância e diversidade, os quais integram múltiplas informações de imagens, tais como: propriedades visuais, metadados textuais, informação geográfica e descritores de credibilidade dos usuários. Por sua vez, como integração de técnicas de recuperação interativa e de promoção de diversidade, visando maximizar a cobertura de múltiplas interpretações/aspectos de busca e acelerar a transferência de informação entre o usuário e o sistema, nós propusemos e avaliamos um método multimodal de aprendizado para ranqueamento utilizando realimentação de relevância sobre resultados diversificados. Nossa análise experimental mostra que o uso conjunto de múltiplas fontes de informação teve impacto positivo nos algoritmos de balanceamento entre relevância e diversidade. Estes resultados sugerem que a integração de filtragem e re-ranqueamento multimodais é eficaz para o aumento da relevância dos resultados e também como mecanismo de potencialização dos métodos de diversificação. Além disso, com uma análise experimental minuciosa, nós investigamos várias questões de pesquisa relacionadas à possibilidade de aumento da diversidade dos resultados e a manutenção ou até mesmo melhoria da sua relevância em sessões interativas. Adicionalmente, nós analisamos como o esforço em diversificar afeta os resultados gerais de uma sessão de busca e como diferentes abordagens de diversificação se comportam para diferentes modalidades de dados. Analisando a eficácia geral e também em cada iteração de realimentação de relevância, nós mostramos que introduzir diversidade nos resultados pode prejudicar resultados iniciais, enquanto que aumenta significativamente a eficácia geral em uma sessão de busca, considerando-se não apenas a relevância e diversidade geral, mas também o quão cedo o usuário é exposto ao mesmo montante de itens relevantes e nível de diversidadeAbstract: Information retrieval methods, especially considering multimedia data, have evolved towards the integration of multiple sources of evidence in the analysis of the relevance of items considering a given user search task. In this context, for attenuating the semantic gap between low-level features extracted from the content of the digital objects and high-level semantic concepts (objects, categories, etc.) and making the systems adaptive to different user needs, interactive models have brought the user closer to the retrieval loop allowing user-system interaction mainly through implicit or explicit relevance feedback. Analogously, diversity promotion has emerged as an alternative for tackling ambiguous or underspecified queries. Additionally, several works have addressed the issue of minimizing the required user effort on providing relevance assessments while keeping an acceptable overall effectiveness. This thesis discusses, proposes, and experimentally analyzes multimodal and interactive diversity-oriented information retrieval methods. This work, comprehensively covers the interactive information retrieval literature and also discusses about recent advances, the great research challenges, and promising research opportunities. We have proposed and evaluated two relevance-diversity trade-off enhancement work-flows, which integrate multiple information from images, such as: visual features, textual metadata, geographic information, and user credibility descriptors. In turn, as an integration of interactive retrieval and diversity promotion techniques, for maximizing the coverage of multiple query interpretations/aspects and speeding up the information transfer between the user and the system, we have proposed and evaluated a multimodal learning-to-rank method trained with relevance feedback over diversified results. Our experimental analysis shows that the joint usage of multiple information sources positively impacted the relevance-diversity balancing algorithms. Our results also suggest that the integration of multimodal-relevance-based filtering and reranking was effective on improving result relevance and also boosted diversity promotion methods. Beyond it, with a thorough experimental analysis we have investigated several research questions related to the possibility of improving result diversity and keeping or even improving relevance in interactive search sessions. Moreover, we analyze how much the diversification effort affects overall search session results and how different diversification approaches behave for the different data modalities. By analyzing the overall and per feedback iteration effectiveness, we show that introducing diversity may harm initial results whereas it significantly enhances the overall session effectiveness not only considering the relevance and diversity, but also how early the user is exposed to the same amount of relevant items and diversityDoutoradoCiência da ComputaçãoDoutor em Ciência da ComputaçãoP-4388/2010140977/2012-0CAPESCNP

Recod @ Mediaeval 2014: Diverse Social Images Retrieval

This paper presents the results of the rst participation of our multi-institutional team in the Retrieving Diverse Social Images Task at MediaEval 2014. In this task we were required to develop a summarization and diversi cation approach for social photo retrieval. Our approach is based on irrelevant image ltering, image re-ranking, and diversity promotion by clustering. We have used visual and textual features, including image metadata and user credibility information.1263Carbonell, J., Goldstein, J., The use of mmr, diversity-based reranking for reordering documents and producing summaries (1998) SIGIR, pp. 335-336Ionescu, B., Popescu, A., Lupu, M., Gînscâ, A.L., MüLler, H., Retrieving diverse social images at mediaeval 2014: Challenge, dataset and evaluation (2014) MediaEval 2014 Workshop, , BarcelonaPenatti, O.A.B., Valle, E., Da Torres, R.S., Comparative study of global color and texture descriptors for web image retrieval (2012) J. Vis. Commun. Image Repr., 23 (2), pp. 359-38

Exploiting multimedia in creating and analysing multimedia Web archives

The data contained on the web and the social web are inherently multimedia and consist of a mixture of textual, visual and audio modalities. Community memories embodied on the web and social web contain a rich mixture of data from these modalities. In many ways, the web is the greatest resource ever created by human-kind. However, due to the dynamic and distributed nature of the web, its content changes, appears and disappears on a daily basis. Web archiving provides a way of capturing snapshots of (parts of) the web for preservation and future analysis. This paper provides an overview of techniques we have developed within the context of the EU funded ARCOMEM (ARchiving COmmunity MEMories) project to allow multimedia web content to be leveraged during the archival process and for post-archival analysis. Through a set of use cases, we explore several practical applications of multimedia analytics within the realm of web archiving, web archive analysis and multimedia data on the web in general

UPC-UB-STP @ MediaEval 2015 diversity task: iterative reranking of relevant images

This paper presents the results of the UPC-UB-STP team in the 2015 MediaEval Retrieving Diverse Images Task.The goal of the challenge is to provide a ranked list of Flickr photos for a predefined set of queries. Our approach firstly generates a ranking of images based on a query-independent estimation of its relevance. Only top results are kept and iteratively re-ranked based on their intra-similarity to introduce diversity.Postprint (published version

Agregação de ranks baseada em grafos

Orientador: Ricardo da Silva TorresTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de ComputaçãoResumo: Neste trabalho, apresentamos uma abordagem robusta de agregação de listas baseada em grafos, capaz de combinar resultados de modelos de recuperação isolados. O método segue um esquema não supervisionado, que é independente de como as listas isoladas são geradas. Nossa abordagem é capaz de incorporar modelos heterogêneos, de diferentes critérios de recuperação, tal como baseados em conteúdo textual, de imagem ou híbridos. Reformulamos o problema de recuperação ad-hoc como uma recuperação baseada em fusion graphs, que propomos como um novo modelo de representação unificada capaz de mesclar várias listas e expressar automaticamente inter-relações de resultados de recuperação. Assim, mostramos que o sistema de recuperação se beneficia do aprendizado da estrutura intrínseca das coleções, levando a melhores resultados de busca. Nossa formulação de agregação baseada em grafos, diferentemente das abordagens existentes, permite encapsular informação contextual oriunda de múltiplas listas, que podem ser usadas diretamente para ranqueamento. Experimentos realizados demonstram que o método apresenta alto desempenho, produzindo melhores eficácias que métodos recentes da literatura e promovendo ganhos expressivos sobre os métodos de recuperação fundidos. Outra contribuição é a extensão da proposta de grafo de fusão visando consulta eficiente. Trabalhos anteriores são promissores quanto à eficácia, mas geralmente ignoram questões de eficiência. Propomos uma função inovadora de agregação de consulta, não supervisionada, intrinsecamente multimodal almejando recuperação eficiente e eficaz. Introduzimos os conceitos de projeção e indexação de modelos de representação de agregação de consulta com base em grafos, e a sua aplicação em tarefas de busca. Formulações de projeção são propostas para representações de consulta baseadas em grafos. Introduzimos os fusion vectors, uma representação de fusão tardia de objetos com base em listas, a partir da qual é definido um modelo de recuperação baseado intrinsecamente em agregação. A seguir, apresentamos uma abordagem para consulta rápida baseada nos vetores de fusão, promovendo agregação de consultas eficiente. O método apresentou alta eficácia quanto ao estado da arte, além de trazer uma perspectiva de eficiência pouco abordada. Ganhos consistentes de eficiência são alcançadas em relação aos trabalhos recentes. Também propomos modelos de representação baseados em consulta para problemas gerais de predição. Os conceitos de grafos de fusão e vetores de fusão são estendidos para cenários de predição, nos quais podem ser usados para construir um modelo de estimador para determinar se um objeto de avaliação (ainda que multimodal) se refere a uma classe ou não. Experimentos em tarefas de classificação multimodal, tal como detecção de inundação, mostraram que a solução é altamente eficaz para diferentes cenários de predição que envolvam dados textuais, visuais e multimodais, produzindo resultados melhores que vários métodos recentes. Por fim, investigamos a adoção de abordagens de aprendizagem para ajudar a otimizar a criação de modelos de representação baseados em consultas, a fim de maximizar seus aspectos de capacidade discriminativa e eficiência em tarefas de predição e de buscaAbstract: In this work, we introduce a robust graph-based rank aggregation approach, capable of combining results of isolated ranker models in retrieval tasks. The method follows an unsupervised scheme, which is independent of how the isolated ranks are formulated. Our approach is able to incorporate heterogeneous models, defined in terms of different ranking criteria, such as those based on textual, image, or hybrid content representations. We reformulate the ad-hoc retrieval problem as a graph-based retrieval based on {\em fusion graphs}, which we propose as a new unified representation model capable of merging multiple ranks and expressing inter-relationships of retrieval results automatically. By doing so, we show that the retrieval system can benefit from learning the manifold structure of datasets, thus leading to more effective results. Our graph-based aggregation formulation, unlike existing approaches, allows for encapsulating contextual information encoded from multiple ranks, which can be directly used for ranking. Performed experiments demonstrate that our method reaches top performance, yielding better effectiveness scores than state-of-the-art baseline methods and promoting large gains over the rankers being fused. Another contribution refers to the extension of the fusion graph solution for efficient rank aggregation. Although previous works are promising with respect to effectiveness, they usually overlook efficiency aspects. We propose an innovative rank aggregation function that it is unsupervised, intrinsically multimodal, and targeted for fast retrieval and top effectiveness performance. We introduce the concepts of embedding and indexing graph-based rank-aggregation representation models, and their application for search tasks. Embedding formulations are also proposed for graph-based rank representations. We introduce the concept of {\em fusion vectors}, a late-fusion representation of objects based on ranks, from which an intrinsically rank-aggregation retrieval model is defined. Next, we present an approach for fast retrieval based on fusion vectors, thus promoting an efficient rank aggregation system. Our method presents top effectiveness performance among state-of-the-art related work, while promoting an efficiency perspective not yet covered. Consistent speedups are achieved against the recent baselines in all datasets considered. Derived from the fusion graphs and fusion vectors, we propose rank-based representation models for general prediction problems. The concepts of fusion graphs and fusion vectors are extended to prediction scenarios, where they can be used to build an estimator model to determine whether an input (even multimodal) object refers to a class or not. Performed experiments in the context of multimodal classification tasks, such as flood detection, show that the proposed solution is highly effective for different detection scenarios involving textual, visual, and multimodal features, yielding better detection results than several state-of-the-art methods. Finally, we investigate the adoption of learning approaches to help optimize the creation of rank-based representation models, in order to maximize their discriminative power and efficiency aspects in prediction and search tasksDoutoradoCiência da ComputaçãoDoutor em Ciência da Computaçã