Learning on big data brings success for artificial intelligence (AI), but the annotation and training costs are expensive. In future, learning on small data is one of the ultimate purposes of AI, which requires machines to recognize objectives and scenarios relying on small data as humans. A series of machine learning models is going on this way such as active learning, few-shot learning, deep clustering. However, there are few theoretical guarantees for their generalization performance. Moreover, most of their settings are passive, that is, the label distribution is explicitly controlled by one specified sampling scenario. This survey follows the agnostic active sampling under a PAC (Probably Approximately Correct) framework to analyze the generalization error and label complexity of learning on small data using a supervised and unsupervised fashion. With these theoretical analyses, we categorize the small data learning models from two geometric perspectives: the Euclidean and non-Euclidean (hyperbolic) mean representation, where their optimization solutions are also presented and discussed. Later, some potential learning scenarios that may benefit from small data learning are then summarized, and their potential learning scenarios are also analyzed. Finally, some challenging applications such as computer vision, natural language processing that may benefit from learning on small data are also surveyed.


翻译:在大数据方面的学习为人工智能带来成功(AI),但批注和培训成本是昂贵的。未来,小数据方面的学习是AI的最终目的之一,它要求机器确认以小数据作为人类的目标和假设情景。一系列机器学习模型正在以这种方式进行,例如积极学习、少见学习、深聚。然而,对于其概括性表现,理论上几乎没有什么保障。此外,它们的大多数环境都是被动的,即标签分布由特定抽样方案明确控制。这项调查遵循了在PAC(可能大致正确)框架下进行的不可知的积极抽样调查,以分析通用错误,并用监督和不受监督的方式将小数据学习的复杂程度贴上标签。通过这些理论分析,我们从两个几何角度对小型数据学习模型进行分类:Euclidean 和非Euclidean (Hyperpolic) 表示方式,其中还介绍和讨论其优化解决方案。随后,将总结出一些可能从小型数据学习中受益的潜在学习情景,并分析其潜在的学习情景。最后,一些具有挑战性意义的应用,例如计算机视觉研究等的应用程序可能用于研究。

19
下载
关闭预览

相关内容

不可错过!《机器学习100讲》课程,UBC Mark Schmidt讲授
专知会员服务
69+阅读 · 2022年6月28日
100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
161+阅读 · 2020年3月18日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
167+阅读 · 2019年10月11日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
77+阅读 · 2019年10月10日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Tutorial
中国图象图形学学会CSIG
2+阅读 · 2021年12月20日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium9
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年12月17日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Industry Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年7月28日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
25+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
Arxiv
54+阅读 · 2021年5月3日
Arxiv
31+阅读 · 2021年3月29日
A Survey on Bayesian Deep Learning
Arxiv
60+阅读 · 2020年7月2日
Arxiv
108+阅读 · 2020年2月5日
Arxiv
43+阅读 · 2019年12月20日
A Comprehensive Survey on Transfer Learning
Arxiv
117+阅读 · 2019年11月7日
A Survey on Deep Learning for Named Entity Recognition
Arxiv
72+阅读 · 2018年12月22日
Arxiv
53+阅读 · 2018年12月11日
VIP会员
相关资讯
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Tutorial
中国图象图形学学会CSIG
2+阅读 · 2021年12月20日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium9
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年12月17日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Industry Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年7月28日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
25+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
相关论文
Arxiv
54+阅读 · 2021年5月3日
Arxiv
31+阅读 · 2021年3月29日
A Survey on Bayesian Deep Learning
Arxiv
60+阅读 · 2020年7月2日
Arxiv
108+阅读 · 2020年2月5日
Arxiv
43+阅读 · 2019年12月20日
A Comprehensive Survey on Transfer Learning
Arxiv
117+阅读 · 2019年11月7日
A Survey on Deep Learning for Named Entity Recognition
Arxiv
72+阅读 · 2018年12月22日
Arxiv
53+阅读 · 2018年12月11日
相关基金
国家自然科学基金
4+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员