我已经有两年 ML 经历,这系列课主要用来查缺补漏,会记录一些细节的、自己不知道的东西。

本次笔记补充视频 BV1JE411g7XF 的缺失部分。在另一个UP主上传的2017课程BV13x411v7US中可找到。本节内容 65 分钟左右。

本节内容综述

  1. 介绍了 Structured Learning 及其框架。
  2. 要解这个框架,需要解决三个问题。
  3. 接着,进入 Structured Linear Model 部分;我们先从这三个问题入手,如何解这三个问题?哪一个最难?

小细节

Structured Learning

【李宏毅2020 ML/DL】补充:Structured Learning: Introduction & Structured Linear Model
如上,对于 Structured Learning 来讲,我们输入输出不仅仅理解为一个“向量”,可以理解为一个 object。

Example Application

【李宏毅2020 ML/DL】补充:Structured Learning: Introduction & Structured Linear Model
如上,Structured Learning 其实比较有用武之地。

Unified Framework

【李宏毅2020 ML/DL】补充:Structured Learning: Introduction & Structured Linear Model
如上,在Structured Learning的训练中,我们训练的是FF,用于衡量X,YX, Y的匹配程度。

Object Detection

【李宏毅2020 ML/DL】补充:Structured Learning: Introduction & Structured Linear Model
如上,目标检测中可能使用了Structured Learning的思想。

具体怎么做呢?
【李宏毅2020 ML/DL】补充:Structured Learning: Introduction & Structured Linear Model
如上,很直观了。
【李宏毅2020 ML/DL】补充:Structured Learning: Introduction & Structured Linear Model
在测试时,穷举可能的红框,输出分数最高的。

Statistics

【李宏毅2020 ML/DL】补充:Structured Learning: Introduction & Structured Linear Model
如上,其在统计/几率意义上的框架如上。FFPP其实是一样的事情。

使用几率其实是有坏处的:

  • 几率不能解释一切;
  • 0-1的限制并不必要。

但是也有好处,比如可理解。

此外,有人提出 Energy-based Model 。

3 Problems

Problem 1: Evaluation

【李宏毅2020 ML/DL】补充:Structured Learning: Introduction & Structured Linear Model
如上,我们的 F 应该长什么样呢?

Problem 2: Inference

【李宏毅2020 ML/DL】补充:Structured Learning: Introduction & Structured Linear Model
如上,如何解 argmax 的问题?穷举合理吗?

Problem 3: Training

【李宏毅2020 ML/DL】补充:Structured Learning: Introduction & Structured Linear Model
第三个问题就是,如何有效训练?

Link to DNN?

【李宏毅2020 ML/DL】补充:Structured Learning: Introduction & Structured Linear Model
如上,似乎可以直观地用 DNN 做。

Structured Linear Model

【李宏毅2020 ML/DL】补充:Structured Learning: Introduction & Structured Linear Model
如上,我们认为第一个最难。因为如果第一个解决了,似乎第三个也迎刃而解了。

Problem 1

【李宏毅2020 ML/DL】补充:Structured Learning: Introduction & Structured Linear Model
如上,我们的框架,用于解决 Problem 1 。
【李宏毅2020 ML/DL】补充:Structured Learning: Introduction & Structured Linear Model
如上,在目标检测中,我们定义了用于提取的特征的 ϕ\phi 。很多时候,我们用神经网络来自动提取特征,尤其对于图片。

Problem 2&3

【李宏毅2020 ML/DL】补充:Structured Learning: Introduction & Structured Linear Model
如上,我们先假设我们解决了穷举的 yy 的问题。
【李宏毅2020 ML/DL】补充:Structured Learning: Introduction & Structured Linear Model
对于训练,我们让正确的 (x,y)(x,y) 的函数值大过所有其他错误的组合。
【李宏毅2020 ML/DL】补充:Structured Learning: Introduction & Structured Linear Model
用目标检测举例如上。希望红色圈圈的值,大过所有蓝色圈圈的值;红色星星的值,打过所有蓝色星星的值。

Algorithm

【李宏毅2020 ML/DL】补充:Structured Learning: Introduction & Structured Linear Model
其算法如上。其中,我们还是先假设问题2已经解决。算法与机器学习很像。当 w 不再更新时,停止迭代。

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