ML学习笔记：Why Deep Learning？
2019-10-31 本文已影响0人
answerLDA
Deeper is better?
毫无疑问，参越多，效果越好。
但是在比较两种不同的架构时，却不一样。
为什么参数增加了效果反而差？
Modularization
因为架构越深，相当于模块化越多。
考虑一个问题，笼统的解决方法：
但是把问题慢慢细分，解决效果会更好。
image.png
训练的时候共用一个Model，可以在少量数据得到好的结果。
层次性的模块化：使用前一层的输出作为本层的输入的模块来建立本层的分类器。因为我们的数据比较少，需要在每一层中好好利用上一层的数据，这样才能在少量数据的情况下得到好的结果。
模块化用于图像方面。
Modularization - Speech
每个人发音方式不同，所以要用不同的model去模拟不同的phoneme，又称tri-phone。
如何做语音辨识？
第一步：每隔一个时间点取一个window，获取其特征，判断它属于哪个state。然后用state转成phoneme.......
first step
如何判断window内容属于哪个state？传统方法是使用GMM来判断分类。
由于state过多，后面会导致tri-phone过多。所以某些state公用一个distribution，又称Tied-state。
这样做的效率是很低的。下图显示人类发音时的所有母音。母音只受三种因素影响：舌头前后位置，舌头上下位置，嘴型。例如，从a-e-i-u-o的发音顺序，嘴型是从low-high-front-back的改变。所以不同的phoneme之间是有关系的。
DeepLearning的做法：
所有的state都公用一个DNN，这样比较有效率。
image.png
为什么可以用DeepLearning效率比较高？下图可以看到降维显示输出，相同的发音是聚合在一起的，跟图示的位置大致一致。
在以前的理论中：任何模块都可以只用一层hidden layer，只要你的hidden layer够宽。但是可行性≠有效性。
Analogy
只要两层的逻辑电路，就可以表示任何的布尔函数。但是使用多层的电路会更加有效率，而且使用的参数更少。
例子：一个判断1的个数为奇数或者偶数的电路。使用多层结构，只需要三个逻辑门就可以解决。
More Analogy
More Analogy - Experiment
下面例子显示，更深的层，使用更少的数据时，效果相对更好。
End-to-end Learning
端对端学习，只说明输入和输出，不要求中间的做法。
传统的语音识别的方法：
使用DeepLearning的语音识别方法：
End-to-end Learning - Image Recognition
Complex Task …
很多东西看起来很像但是不一样；有的看起来很不一样但是他们是一样。这就是DeepLearning能解决的。
MFCC在分析语音识别时，不同的人说同一句话是很不一样的；但是在DNN里面，经过多层的训练，不同的人说同一句话可以很相似。
MNIST
To learn more …
http://research.microsoft.com/apps/video/default.aspx?id=
232373&r=1
- Deep Learning: Theoretical Motivations (Yoshua Bengio)
http://videolectures.net/deeplearning2015_bengio_theoretical_motivations/ - Connections between physics and deep learning
https://www.youtube.com/watch?v=5MdSE-N0bxs - Why Deep Learning Works: Perspectives from Theoretical Chemistry
https://www.youtube.com/watch?v=kIbKHIPbxiU
胶片来自于台湾大学李宏毅教授的《机器学习课程》，侵删!
