少樣本學習 是什麼?

Few-shot Learning:少樣本學習 的完整解釋

少樣本學習讓模型僅憑少數標記範例即可泛化至新任務,突破傳統機器學習對大量訓練資料的依賴

容易混淆

少樣本學習 vs 傳統監督式學習 傳統監督式學習通常需要大量標記資料。 少樣本學習要在資料很少時也能快速泛化。

少樣本學習 vs 微調 少樣本學習強調少量範例就能適應。 微調是把既有模型再訓練一段時間,兩者常一起用,但不是同一件事。

記住這句就好

只看幾個例子,還能抓到規則,就是少樣本學習。

實際案例

罕見疾病分類 每種病只有少量影像,模型仍要能根據少數案例學到辨識方向。

新客服類型 新產品剛上線,標註對話不多,但系統仍要能先回答或分類常見意圖。

算法與應用

常見方法會借助預訓練模型、相似度比對、度量學習或提示式學習。 這類方法常見於自然語言處理、影像辨識和罕見事件偵測。

零樣本、單樣本、少樣本怎麼分

名稱 英文 給幾個例子
零樣本學習 zero-shot learning 0 個,只給任務描述
單樣本學習 one-shot learning 1 個
少樣本學習 few-shot learning 通常 2 到 幾十個
多樣本 many-shot 幾百到上千個,長上下文模型才做得到

這幾個詞在兩個不同脈絡下意思不太一樣,容易混淆。

傳統機器學習的少樣本學習,指的是用很少的標註樣本訓練出一個模型,代表方法有度量學習(孿生網路、原型網路)與元學習(MAML)。這裡的「學習」是真的更新參數。

大型語言模型的少樣本,指的是在提示裡放幾個範例,模型不更新任何參數就照著做。這叫上下文學習(in-context learning),嚴格說不是學習,而是模型從上下文推斷任務格式。

給例子的實務要點

例子的格式比內容重要。 研究發現即使把範例的標籤打亂,效果下降有限;但把格式弄亂,效果會大幅下降。這說明範例主要在告訴模型「輸出要長什麼樣」,而不是在教它知識。

例子要涵蓋邊界情況。 只給典型案例,模型遇到邊界就自由發揮。特別要放一兩個「這種情況要回答不知道」的例子,否則模型傾向硬答。

例子的順序有影響。 尤其是分類任務,範例的類別順序會造成偏誤。多個類別時盡量交錯排列,不要同類集中。

不是越多越好。 加到某個數量之後效果就平了,繼續加只是增加成本與延遲。實務上先從 3 到 5 個試起,逐步加到效果不再提升為止。

需要的例子超過二十個,通常代表該考慮微調了。 提示裡塞大量範例,每次請求都要付這些 token 的錢,微調則是一次性成本。用量大的時候微調反而便宜。

少樣本學習 在 iPAS 考試中的重點

根據歷年統計,少樣本學習 相關題目 平均佔 AI 技術類考題 2%, 屬於未分類考範圍。

常見出題方向:機器學習進階策略(40%)、遷移學習與模型適應(35%)、深度學習演算法設計(25%)。

相關術語

常見問題

少樣本學習等於零樣本學習嗎?

不等於,零樣本學習是完全沒看過標記例子,少樣本學習至少還有幾個。

少樣本學習一定要大模型嗎?

不一定,但預訓練能力強的模型通常更有優勢。

它和提示工程有關嗎?

很有關,尤其在大型語言模型裡,提示常是少樣本學習的重要方式。

資料少就一定會更準嗎?

不是,少樣本只是降低資料需求,不保證免除錯誤。

資料來源

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