深度学习基础--传统机器学习与深度学习的区别

传统机器学习与深度学习的区别

  1)传统机器学习:利用特征工程 (feature engineering),人为对数据进行提炼清洗
  2)深度学习:利用表示学习 (representation learning),机器学习模型自身对数据进行提炼,不需要选择特征、压缩维度、转换格式等对数据的处理。深度学习对比传统方法来说,最大的优势是自动特征的提取
  现实中遇到的绝大部分机器学习问题,基于原始特征(Input Space)无法找到分类超平面把训练数据里的正例和负例恰好分开。
  在机器学习领域,有一些通用的手段来处理线性不可分的问题,譬如可以在Input Space 寻求非线性分界面,而不再寻求线性分界面;也可以通过对特征做预处理,通过非线性映射的手段把训练数据从Input Space 映射到一个所谓的Feature Space,在原始Input Space无法线性可分的样例在Feature Space有可能线性可分。深度学习就是这种思想的一个典型应用。

“深度模型”是手段,“特征学习”是目的

  区别于传统的浅层学习,深度学习的不同在于:
  1)强调了模型结构的深度,通常有5层、6层,甚至10多层的隐层节点;

  2)明确突出了特征学习的重要性,也就是说,通过逐层特征变换,将样本在原空间的特征表示变换到一个新特征空间,从而使分类或预测更加容易。
  与人工规则构造特征的方法相比,利用大数据来学习特征,更能够刻画数据的丰富内在信息。

  3)DL采用了与神经网络很不同的训练机制。传统神经网络中,采用的是back propagation的方式进行,简单来讲就是采用迭代的算法来训练整个网络,随机设定初值,计算当前网络的输出,然后根据当前输出和label之间的差去改变前面各层的参数,直到收敛(整体是一个梯度下降法)。而deep learning整体上是一个layer-wise(逐层)的训练机制。
  这样做的原因是因为,如果采用back propagation的机制,对于一个deep network(7层以上),残差传播到最前面的层已经变得太小,出现所谓的gradient diffusion(梯度扩散)。

深度学习的劣势

  另外,有人指出深度学习在面对 x 和 y 的关系是一次推理的情况时,深度学习能学到很好,如果是两层或多层的推理的时候,相比传统模型,深度学习却完全处于劣势,但深度学习结合知识图谱可以有效的解决这个问题。
  这里说到的推理应该是指在逻辑上的关系,比如你爸爸的妈妈的二叔的老婆的姐姐你应该称呼她什么这种推理,而并非数学上 y=f(x) 这种关系。

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