多任務學習可以運用到許多的場景,
首先,多任務學習可以學到多個任務的共享表示,這個共享表示具有較強的抽象能力,能夠適應多個不同但相關的目標,通常可以使主任務獲取更好的泛化能力,
此外,由于使用了共享表示,多個任務同時經行預測時,減少了資料來源的數量,以及整體模型引數的規模,使預測更加搞效,在多個領域中,可以利用多任務學習來提高效果或者性能,比如垃圾郵件過濾、網頁檢索、自然語言處理、影像識別、語音識別等等,
文章目錄
- ``多任務學習可以運用到許多的場景,``
- 相關任務
- 多任務學習
- 二分類
- 多分類
- 多標簽分類
- 相關關系
相關任務
- 如果兩個任務是處理輸入的相同函式,但是在任務信號中加入獨立的噪聲處理,那么很明顯這個任務就是相關任務,
- 如果兩個任務用于預測同一個個體的屬性的不同方面,那么這些任務比預測不同個體的屬性的不同方面更相關,
- 兩個任務共同訓練時能相互幫助,并不是意味著他們時相關的,例如,通過在后向傳播網路的一個額外輸出中加入噪聲可以提高泛化能力,但是噪聲任務與其他任務不相關,
多任務學習
如下圖所示,展示了4個獨立的神經網路,每個神經網路都是一個針對同樣輸入僅有一個輸出的函式,誤差反向傳播被應用于這些網路來獨立訓練每個網路,由于這些網路相互之間沒有任務連接欸,因此其中一個網路學習到的特征并不能幫助另一個學習網路,這里稱之為任務學習,

下圖展示了以惡搞輸入于上圖中的4個網路一致的單一網路,但該網路由4個輸出,每個輸出對應于上圖的一個任務,
需要注意的是,這些輸出可以連接他們共享的一個隱層的所有神經單元,也由如上圖所示,在共享的一個隱層后形成一個獨立的子網路,訓練不與其他任務共享的引數,這里成為多任務學習,在多任務學習網路中,后向傳播并行的作用于4個輸出,由于4個輸出共享底部的隱層,這些隱層中用于某個任務的特征表示也可以被其他任務利用,促使利用,促使多個任務共同學習,
多個任務并行訓練共享不同任務以學習到的特征表示,是多任務學習的核心思想

二分類
對于二分類是常見的分類問題,比如判斷一張圖片是不是人臉,如下圖所示是一個二分類示例,其中不同的顏色表示不同的類別,中間線對應的線性分類面,

多分類
多分類,是指分類數量大于2的分類問題,例如中文或者英文的OCR問題;在目標檢測中針對每個候選框的分類是多分類問題,在這類問題中,總的標簽數大于2,且每條資料只對應其中一個標簽,比如識別問題,輸入的圖片必須對應于人、車、毛、狗、未知等多個標簽的一個,如下圖

多標簽分類
針對多標簽分類是指輸入源可以含有多個物體,標注的標簽也是有多個如下圖

傳統的多標簽分類問題也有拆分位二分類來解決的,但是在深度學習的今天,全連接后套多個Logistic(資料流)輸出是一種性價比很高的做法,
多任務學習通常包含多個任務,最為典型的是Fast RCNN 同時做softmax分類和bbox的回歸,這是兩個完全不同的任務,如果多任務學習中的每個任務都為二分類問題,那么這種多分類問題就是一種廣義上的多標簽分類問題,
一般來說,多任務學習中不同的任務之間的區別較大,所以往往不共享所有層,比如 Fast RCNN 就是獨立的兩個全連接層,根據任務之間的區別大小,可以決定在不同的層開始分道揚鑣,這種底層共享,高層分開的做法就是遷移學習,
相關關系
二分類、多分類、多標簽分類、多任務分類、多任務學習、遷移學習的相互關系:
- 二分類是N= 2時的多分類
- 多分類時多標簽分類的一種,時對多個相互獨立的標簽經行學習,
- 多標簽時多任務學習的一種,每個任務對應一個標簽,
- 多任務學習時遷移學習的一種,遷移學習中的源領域和目標領域對應多任務學習學習中的不同任務,

希望這篇文章讓你對深度學習或者機器學習更加深入,
謝謝點贊評論!
轉載請註明出處,本文鏈接:https://www.uj5u.com/qita/297672.html
標籤:其他
