摘要: 随着智能时代和大数据时代的到来,各种复杂异构数据不断涌现,成为数据驱动的人工智能方法、机器学习模型的基础。复杂异构数据的表征直接关系着后续模型的学习性能,因此如何有效地表征复杂异构数据成为机器学习的一个重要研究领域。文中首先介绍了数据表征的多种类型,并提出了现有数据表征方法面临的挑战;其次,根据数据类型将数据划分成单一类型数据和复合类型数据,针对单一类型数据,分别介绍了4种典型数据的表征学习发展现状和代表算法,包含离散数据、网络数据、文本数据和图像数据;然后,详细介绍了4种由多个单一数据或数据源复合而成的复杂数据,包含了离散特征与连续特征混合的结构化数据、属性数据与复杂网络复合的属性网络数据、来自不同领域的跨领域数据和由多种数据类型复合的多模态数据,分别介绍了基于上述复杂数据的表征学习现状以及最新的表征学习模型;最后,对复杂异构数据表征学习的发展趋势进行了探讨。

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在机器学习中,表征学习或表示学习是允许系统从原始数据中自动发现特征检测或分类所需的表示的一组技术。这取代了手动特征工程,并允许机器学习特征并使用它们执行特定任务。在有监督的表征学习中,使用标记的输入数据来学习特征,包括监督神经网络,多层感知器和(监督)字典学习。在无监督表征学习中,特征是与未标记的输入数据一起学习的,包括字典学习,独立成分分析,自动编码器,矩阵分解和各种形式的聚类。
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