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对归纳偏置的理解

时间:2023-02-14 11:14:05浏览次数:36  
标签:偏置 归纳 假设 模型 偏见 算法 理解

参考SimpleAI这篇帖子:https://view.inews.qq.com/k/20211214A03DKG00

其实这个词已经见到很久了,之前也查了一些东西,但是感觉总是说法不一,而且用法也非常普遍,本文用一些论文使用样例给了一个比较全面的介绍。

简单来说,归纳偏置,就是让算法优先某种解决方案,这种偏好是独立于观测的数据的。好的归纳偏置,会提升算法搜索解的效率(同时不会怎么降低性能),而不好的归纳偏置则会让算法陷入次优解,因为它对算法带来了太强的限制。

我理解着,其实就是加入一种限制,或者说加入一种偏见。举个例子,全连接网络的归纳偏置很轻微,因为它假设所有的单元都可能会有联系;而卷积神经网络加入的就是局部性和平移不变性;循环神经网络则是假设数据具有序列相关性和时序不变性等等,这些都是网络设计者的一种假设或者说偏见。对什么的偏见?当然是对其处理的数据的一种偏见,这就是归纳偏置,而如果这些偏见很好,那么当然可以提升效率。

再说的直白一些,其实就是对所研究问题的一种假设,或者说根据已有的先验知识做的一种归纳,也就是推测,预先让模型知道“这些是正确的”。

No-Free-Lunch 不存在免费午餐理论提出:学习是不可能的,除非有先验知识。通常情况下,我们不知道具体上帝函数的情况,但我们猜测它属于一个比较小的假设类别之中,这种基于先验知识对目标模型的判断就是Inductive bias-归纳误差。归纳误差所做的事情,是将无限可能的目标函数约束在一个有限的假设类别之中,这样,模型的学习才成为可能。否则,深度学习的学习将是毫无原则地掷骰子!

这篇帖子还给出了两个例子:

1数据角度:作者认为某种方式的样本组合也可以产生正常的样本,从而希望模型能够学习到这种组合方式,其实本质上就是一种数据增强,但是这背后是人为地让模型认为了这种组合是对的,因此这便是一种限制,可以称之为归纳偏置。

2算法角度:作者提出一种新的方法,将这种方法赋予模型,那么模型如果表现更好的话,那这种方法就是一个符合实际情况的假设,也算是一个好的归纳偏置。

 

总之一句话,归纳偏置是作者附加给模型的一种偏见。

标签:偏置,归纳,假设,模型,偏见,算法,理解
From: https://www.cnblogs.com/loveandninenine/p/17118929.html

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