少样本学习和传统机器学习方法之间有哪些权衡?

少样本学习和传统机器学习方法之间有哪些权衡?

尽管训练示例有限,但数据增强通过帮助提高模型性能,在少镜头学习中起着至关重要的作用。在少镜头学习场景中,目标是仅通过几个标记的示例很好地推广到新类。数据增强通过各种转换来人为地扩展训练集,从而解决了稀缺数据的挑战。这可以包括诸如旋转、缩放、翻转、裁剪或向现有训练图像添加噪声的技术。通过引入这些变化,模型暴露于更广泛的输入空间,导致更好的特征学习和改进的识别新实例的能力。

例如,考虑一个少数镜头学习任务,其中训练一个模型来识别不同种类的鸟类,每个物种只有五个图像。使用数据增强,开发人员可以通过应用变换 (例如旋转图像、更改亮度级别或以不同方式裁剪它们) 来创建其他图像。这些合成图像帮助模型学习更强大的特征,当模型遇到没有足够例子的新鸟类时,这些特征有助于更好地分类。从本质上讲,增强有助于弥合有限的数据可用性造成的差距。

此外,数据增强不仅增强了训练数据的多样性,而且还减轻了过度拟合,这是处理小数据集时的常见问题。当模型学习训练数据中的特定模式太好时,就会发生过度拟合,无法推广到看不见的样本。通过引入各种增强示例,该模型学会专注于底层数据分布,而不是记忆特定实例。这最终导致更好地泛化到模型在训练后可能面对的新类或样本。因此,数据增强是支持现实世界应用程序中少量学习成功的基本技术。

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