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深度學習和傳統機器學習的差別

特徵構造

是否需要人工構造特徵,這應該是深度學習和傳統機器學習的最明顯的差異。feature engining是傳統機器學習中的一個重要組成部分,sift,hog,wavelet等都是解決如何描述資料的問題。深度學習興起後,feature engining的研究幾乎停滯,而end-to-end成為一個新興的研究方向。

傳統機器學習中有一個分支:representation learning,研究目的是通過學習自動生成合適的特徵,這和深度學習很相似。2013年 Bengio等人發表的文獻Representation Learning: A Review and New Perspectives

把深度學習的進展歸類到representation learning的範疇內。

深度學習模擬人類視覺特徵,把特徵劃分成low-level feature 和 high-level feature。比如在行人檢測中,low-level feature是前幾層網路學習到的特徵,一般是邊緣紋理特徵;而深層網路學習到的high-level可能即使頭部,軀幹,手臂等特徵,這種高階特徵在傳統機器學習中很少。DPM是深度學習之前目標檢測的stat-of-art,其中有類似頭部,手臂這類高階特徵概念,但是以分類器的形式存在。

特徵對映

把特徵對映到目標空間,這是傳統機器學習的核心。SVM,adaboost,random forest等都是解決如何把輸入特徵對映到目標空間,完成分類,迴歸等任務。深度學習初期在最後一層使用的就是SVM,前面的層作為特徵提取模組存在,後來SVM被全連結層取代。全連結層因為引數多,計算量大,而卷積層通過引數共享大大降低了引數量,導致全連結層往往成為網路速度和大小的瓶頸。在語義分割任務中,因為每個畫素都要分類,全連結層則完全被卷積層/反捲積層取代,每個通道表示一個類別。