初識元學習 Meta learning

2021-09-11 20:41:26 字數 1240 閱讀 8352

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meta learning的出現

meta learning,元學習,也叫 learning to learn(學會學習)。是繼reinforcement learning(增強學習)之後又乙個重要的研究分支,它的發展歷程和動因可以歸納如下圖:

舉個例子,把棋盤變大之後alphago還能行嗎?目前的方法顯然是不行的,alphago會立馬變成傻瓜。而我們人類分分鐘就可以適應新的棋盤。再比如人臉識別,我們人往往可以只看一面就能記住並識別,而現在的深度學習卻需要成千上萬的進行訓練之後才能做到。

人類之所以能夠快速學習的關鍵是人類具備學會學習的能力,能夠充分的利用以往的知識經驗來指導新任務的學習。因此meta learning成為了新的攻克方向,核心問題就是要讓人工智慧自己學會思考,學會推理。

我們在現實生活中往往會遇到很多新任務,現在的深度學習因為無法快速適應新任務,就沒辦法替代人類工作。而一旦ai具備了這種快速學習的能力,例如機械人,才能夠真正走進千家萬戶。因為每個人對機械人的使用都不一樣,每個家庭的環境也都不一樣,只有機械人具備了快速學習的能力,不需要預先訓練,才能適應各種各樣的要求。

因此,要讓機械人走進千家萬戶,我們需要機械人能夠實時學習,不斷學習,快速學習,即使面對乙個新的類似的任務,也能快速掌握。這樣的機械人會非常強大,能真正處理各種任務!

因此,在深度增強學習的大框架下,我們還需要:

終生學習life long learning

少樣本學習few shot learning

多工學習multi task learning

多智慧型體學習multi agent learning

學會學習meta learning/learning to learn

遷移學習transfer learning

也就是說,從機械人的角度,我們希望機械人能夠實現的智慧型決策需要具備以下幾點:

能夠不斷通過與環境互動來學習提公升決策能力,也就是終生學習

能夠快速學習,面對新的任務,可以通過少量的訓練就掌握

可以處理多種任務

可以實現多智慧型體的協作完成任務

能夠學會學習,這和快速學習本質是一樣的,就是發現學習規律,面對新任務可以快速入手

這也和快速學習的目標一致,希望通過遷移以往學習的經驗來加速新任務的學習。

這都是一些研究分支,但目的都是希望機械人能夠和人類一樣具備快速學習的能力,能夠累積經驗,這樣的機器人才有可能具備強大的智慧型決策能力。但是,快速學習,或者說學會學習meta learning應該是最關鍵的技術,是實現通用人工智慧agi的必經之路!

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