小样本学习概述
定义与特点
小样本学习(Few-shot Learning)是一种机器学习范式,旨在利用少量样本完成学习任务。与传统机器学习需要大量标注数据不同,小样本学习关注的是如何利用少量数据进行有效学习,尤其适用于那些标注数据稀缺的场景。小样本学习的核心挑战是如何避免过拟合,并确保模型能够在少量样本的基础上推广到新的任务或数据上。

方法与技术
小样本学习的方法和技术多样,包括但不限于元学习(Meta-Learning)、迁移学习(Transfer Learning)、度量学习(Metric Learning)等。元学习通过在多个任务上训练模型来学习如何快速适应新任务;迁移学习则是利用已有的知识迁移到新的任务上;度量学习致力于学习一个好的特征空间,使得同类的样本距离近,不同类的样本距离远。
应用与实践
小样本学习在多个领域都有广泛的应用,如自然语言处理、图像识别、医疗诊断等。在这些领域,小样本学习能够帮助模型在数据量有限的情况下依然保持良好的性能,尤其在医学影像分析、新药研发等关键领域显示出巨大潜力。
未来趋势
随着深度学习技术的不断进步,小样本学习正成为人工智能研究的热点之一。未来的研究可能会聚焦于如何结合深度学习与小样本学习,提高模型的泛化能力和适应性,以及如何通过无监督或半监督学习方法缓解标注数据缺乏的问题。
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小样本学习的主要方法
基于度量的方法
基于度量的方法主要通过学习如何比较两个样本间的相似性来实现分类。这种方法通常涉及构建一个特征空间,使得相似的样本在空间中靠近,不相似的样本远离。常见的基于度量的算法包括Siamese网络和三元组损失网络。
基于模型的方法
基于模型的方法侧重于利用先验知识来缩小假设空间的大小,例如使用多任务学习(Multit

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