大四上 Week 4

机器学习

P1 导学

什么是机器学习?

Looking for function(寻找一个函数)。这个函数太复杂,人类无法直接写出,所以借助机器的力量。

机器学习寻找复杂函数的示意

不同类型的函数

深度学习(函数 f 为类神经网络)

输入,即 input,有很多种类型,例如 vector(向量)、matrix(矩阵)和 sequence(序列)。

输出可以是一个点(regression),也可以是一个类别(classification),还可以是一段话、一篇文章或一张图。

深度学习输入与输出类型

Supervised learning(Lecture 1–5)

Training data(有 label 标记)。

监督学习示意

Self-supervised learning(Lecture 7)

使用没有标注的资料进行 pre-training,发展出 pre-trained model(foundation model,例如 BERT、GPT-3),再进行 downstream tasks。

Generative adversarial network(Lecture 6)

生成对抗网络(GAN / GANs)。

生成对抗网络示意

Reinforcement learning(Lecture 12)

强化学习(RL / 增强学习)。

没有标注资料,但可以定义什么叫做成功,用 feedback 反哺 input。

强化学习示意

Anomaly detection(Lecture 8)

异常检测:让 model 具备说 “I don’t know” 的能力。

异常检测示意

Explainable AI(Lecture 9)

可解释人工智能示意

机器认为重要的部分会被标亮。

模型关注区域高亮示意

Model attack(Lecture 10)

模型攻击示意

攻击技术与防御的可能性。

Domain adaptation(Lecture 11)

领域适应示意

如果训练资料是黑白的,而测试数据是彩色的,预测正确率就会下降。

Network Compression(Lecture 13)

网络压缩示意

Life-long learning(Lecture 14)

Meta Learning(Lecture 15)

终身学习与元学习示意一

终身学习与元学习示意二