메타러닝: 기본 개념과 아키텍처

메타러닝: 기본 개념과 아키텍처

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Description
메타러닝(Meta-Learning)은 기계가 ‘학습하는 방법을 학습하는 것(Learning-to-Learn)’을 의미하며, 이는 일반 AI의 범주에서 유래된 개념입니다. 메타러닝은 기계가 인간을 대신해 더 지능적이고 복잡하며 변화 가능한 작업을 수행할 수 있도록 돕습니다. 최근 MAML(Model-Agnostic Meta-Learning)의 부상으로 메타러닝 개념이 주목받고 있습니다. MAML은 메타러닝을 딥러닝 모델의 보완 수단으로 활용하여, MAML 모듈을 도입해 적절한 조합 및 디버깅을 통해 딥러닝 모델의 일반화 능력을 향상 시킵니다. 이를 통해 딥러닝 모델의 정확도를 유지하면서 과적합 문제를 방지하고, 다양한 비분산 작업에서도 모델의 정확도를 향상시킬 수 있습니다.
이 책은 메타 러닝의 기본 개념을 이해하고, 이를 실제 문제 해결에 적용하고자 하는 독자들에게 적합합니다. 특히, 금융 분야에서 표본 외 예측 작업을 자주 수행하거나, 변화무쌍한 환경에 적응해야 하는 로봇 연구, 그리고 소규모 표본 이미지 분류 작업에 종사하는 독자들에게 유용할 것입니다. 기존 모델의 효율성을 개선하고, 더 깊은 수준의 자동화를 달성할 수 있도록 해당 분야의 독자들에게 도움이 되기를 바랍니다.
저자

펑후이민

출간작으로『메타러닝:기본개념과아키텍처』등이있다.

목차

역자서문
저자서문

1장.메타러닝개요
1.1연구배경10
1.1.1메타러닝과딥러닝의차이점과공통점13
1.1.2메타러닝응용의예19
1.2메타러닝의기원22
1.2.11987년JurgenSchmidhuber23
1.2.21990년StuartRussell와EricH.Wefald28
1.3최근개발사항31
1.3.11997장단기메모리신경망33
1.3.22001년의장단기메모리신경망메타러닝시스템34
1.3.32017년의MAML알고리즘35
1.3.42019년장단기메모리신경망기반메타모델37
1.3.52019년효율적인기본모델기반메타러닝38
1.4참고문헌40

2장.메타러닝프레임워크
2.1메타러닝연구를위한상용데이터세트44
2.2작업의정의49
2.2.1메타러닝작업의정의51
2.2.2메타강화학습작업의정의52
2.2.3작업분해53
2.3메타러닝학습프레임워크54
2.4메타러닝방법의분류58
2.4.1신경망적응법58
2.4.2메트릭기반적응법59
2.4.3기본러너및메타러너적응법60
2.4.4베이지안메타러닝적응법61
2.4.5메타러닝과다양한학습프레임워크의결합63
2.5메타러닝방법의비교65
2.6참고문헌68

3장.메타러닝신경망적응법
3.1신경망72
3.1.1뉴런73
3.1.2가중치,편향,활성화함수74
3.1.3역전파알고리즘76
3.1.4학습률,배치크기,운동량및가중치감쇠79
3.1.5신경망모델의정규화81
3.1.6배치정규화83
3.1.7드롭아웃86
3.2합성곱신경망87
3.2.1합성곱층및필터87
3.2.2풀링층및다운샘플링90
3.2.3완전연결층및업샘플링92
3.2.4고전적인합성곱신경망94
3.3잔차신경망96
3.3.1잔차신경망모듈96
3.3.2하이웨이신경망97
3.3.3넓은잔차신경망98
3.4메타러닝신경망모델99
3.4.1메타러닝신경망모델100
3.4.2사전학습된심층신경망의적응102
3.4.3적응형뉴런설계105
3.5자동화된머신러닝111
3.5.1하이퍼파라미터최적화112
3.5.2메타러닝과자동화된머신러닝114
3.5.3자동화된머신러닝가속117
3.5.4의사결정자동화머신러닝123
3.5.5점진적자동화된머신러닝127
3.6결론134
3.7참고문헌135

4장.메트릭기반메타러닝
4.1메트릭기반학습140
4.1.1메트릭의정의141
4.1.2메트릭학습의적용143
4.1.3지도메트릭학습145
4.1.4준지도메트릭학습149
4.1.5비지도메트릭학습151
4.2어텐션메커니즘152
4.3메모리모듈153
4.4스네일알고리즘160
4.5관계신경망알고리즘162
4.6프로토타입피컬신경망알고리즘166
4.7TADAM신경망알고리즘169
4.8다이나믹퓨샷알고리즘173
4.9mAP알고리즘181
4.10결론188
4.11참고문헌189

5장.기본러너와메타러너의결합을통한메타러닝방법
5.1기본러너196
5.2메타러너197
5.3MAML알고리즘198
5.4렙타일알고리즘207
5.5순환신경망213
5.5.1순환신경망기본구조214
5.5.2양방향순환신경망217
5.5.3장단기메모리신경망219
5.5.4게이트순환유닛모델223
5.6순환신경망메타러닝알고리즘226
5.7메타-장단기메모리알고리즘229
5.8R2D2알고리즘235
5.9LR2D2알고리즘239
5.10MetaOptNet알고리즘244
5.11전이적전파신경망알고리즘249
5.12잠재임베딩최적화알고리즘257
5.13참고문헌264

6장.베이지안메타러닝방법
6.1베이지안프로그램러닝알고리즘269
6.2신경통계학자(NeuralStatistician)알고리즘274
6.3LLAMA알고리즘279
6.4BMAML알고리즘286
6.5PLATIPUS알고리즘293
6.6VERSA알고리즘296
6.7참고문헌300

7장.메타러닝응용분야
7.1메타전이학습308
7.2메타강화학습311
7.3메타모방학습312
7.4온라인메타러닝313
7.5비지도메타러닝314
7.6참고문헌314
8장.메타강화학습315
8.1강화학습316
8.2MAML기반메타강화학습319
8.3GrBAL알고리즘322
8.4참고문헌326

9장.메타모방학습
9.1모방학습328
9.2MAML알고리즘을이용한메타모방학습331
9.3메타미믹알고리즘333
9.4참고문헌337

10장.온라인메타러닝
10.1온라인학습340
10.2FTML알고리즘343
10.3참고문헌345

11장.비지도메타러닝
11.1비지도학습348
11.2CACTUs알고리즘350
11.3참고문헌352