常見半監督學習范式的優缺點:
半監督學習是一種介于監督學習和無監督學習之間的機器學習方法,它利用大量的未標記數據和少量的標記數據來進行模型訓練。以下是幾種常見的半監督學習方法:
自訓練(Self-training):
方法:自訓練方法先使用標記數據訓練一個初始模型,然后用該模型來預測未標記數據的標簽。接著,將置信度較高的預測結果作為新的標記數據加入訓練集,再次訓練模型。這一過程反復進行,逐步擴展標記數據集。
優點:簡單易行,能夠有效利用未標記數據。
缺點:模型的初始性能對最終結果影響較大,錯誤傳播的風險較高。
共訓練(Co-training):
方法:共訓練方法假設數據有多個視角(如不同特征子集),利用這兩個視角訓練兩個模型。兩個模型互相監督,分別用自己的預測結果標記未標記數據,然后將置信度高的標記數據加入訓練集中進行再次訓練。
優點:能夠從不同視角利用未標記數據,提高模型的魯棒性。
缺點:需要數據有多個視角或特征子集,應用場景有限。
生成對抗網絡(GAN):
方法:在半監督學習中,GAN可以通過生成器生成數據,并使用判別器進行分類。判別器不僅區分真實數據和生成數據,還對真實數據進行分類,生成器和判別器相互優化。
優點:能夠生成高質量的合成數據,豐富訓練集。
缺點:訓練過程復雜,對計算資源要求較高。
圖形方法(Graph-based methods):
方法:利用圖結構表示數據點及其相似性,將標記數據和未標記數據連接成圖,通過傳播標記信息來進行分類。常見的方法有標簽傳播(Label Propagation)和標簽擴散(Label Spreading)。
優點:能夠有效利用數據之間的關系,特別適合社交網絡、推薦系統等領域。
缺點:圖構建和計算復雜度較高,處理大規模數據時效率較低。
熵最小化(Entropy Minimization):
方法:在訓練過程中,最小化模型在未標記數據上的預測熵,使模型對未標記數據的預測更加確定。這樣可以引導模型學習到更好的決策邊界。
優點:能夠在一定程度上減少錯誤傳播,提高模型泛化能力。
缺點:可能需要配合其他方法使用效果更好。
一致性正則化(Consistency Regularization):
方法:要求模型在未標記數據上對不同擾動(如數據增強、對抗攻擊)的預測結果一致。常見的方法有Pi Model、Temporal Ensembling和Mean Teacher。
優點:提高模型的魯棒性和泛化能力。
缺點:需要設計合適的擾動方式,計算成本較高。
參考:
https://blog.csdn.net/DeniuHe/article/details/140752877

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