A Bayesian approach to (online) transfer learning: Theory and algorithms

感应转移 学习迁移 计算机科学 机器学习 人工智能 贝叶斯概率 参数统计 基于实例的学习 负迁移 透视图(图形) 算法 任务(项目管理) 主动学习(机器学习) 数学 机器人学习 统计 机器人 语言学 哲学 移动机器人 经济 第一语言 管理
作者
Xuetong Wu,Jonathan H. Manton,Uwe Aickelin,Jingge Zhu
出处
期刊:Artificial Intelligence [Elsevier]
卷期号:324: 103991-103991 被引量:8
标识
DOI:10.1016/j.artint.2023.103991
摘要

Transfer learning is a machine learning paradigm where knowledge from one problem is utilized to solve a new but related problem. While conceivable that knowledge from one task could help solve a related task, if not executed properly, transfer learning algorithms can impair the learning performance instead of improving it – commonly known as negative transfer. In this paper, we use a parametric statistical model to study transfer learning from a Bayesian perspective. Specifically, we study three variants of transfer learning problems, instantaneous, online, and time-variant transfer learning. We define an appropriate objective function for each problem and provide either exact expressions or upper bounds on the learning performance using information-theoretic quantities, which allow simple and explicit characterizations when the sample size becomes large. Furthermore, examples show that the derived bounds are accurate even for small sample sizes. The obtained bounds give valuable insights into the effect of prior knowledge on transfer learning, at least with respect to our Bayesian formulation of the transfer learning problem. In particular, we formally characterize the conditions under which negative transfer occurs. Lastly, we devise several (online) transfer learning algorithms that are amenable to practical implementations, some of which do not require the parametric assumption. We demonstrate the effectiveness of our algorithms with real data sets, focusing primarily on when the source and target data have strong similarities.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
骊山脚下云歌飞完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
张胖儿完成签到,获得积分10
3秒前
果子完成签到,获得积分10
3秒前
LINA JIAO发布了新的文献求助10
3秒前
pamela发布了新的文献求助10
3秒前
我迷了鹿完成签到,获得积分10
4秒前
Jasper应助lxw采纳,获得10
4秒前
顾矜应助LSS采纳,获得10
5秒前
潜水的方舟完成签到 ,获得积分10
5秒前
司空海亦发布了新的文献求助20
6秒前
NARUTO完成签到,获得积分10
6秒前
wlz发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
7秒前
牟真完成签到,获得积分10
7秒前
上官若男应助口香糖采纳,获得10
7秒前
小王发布了新的文献求助10
7秒前
三火应助emma采纳,获得10
7秒前
haha发布了新的文献求助10
9秒前
牟真发布了新的文献求助10
11秒前
Hello应助11采纳,获得10
11秒前
LINA JIAO完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
Allen发布了新的文献求助10
11秒前
藏进森林完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
Carsen完成签到,获得积分10
12秒前
boltos完成签到,获得积分20
13秒前
13秒前
天天快乐应助HB采纳,获得10
14秒前
14秒前
龙玄泽应助我迷了鹿采纳,获得10
14秒前
幽灵完成签到 ,获得积分10
14秒前
lxw完成签到,获得积分10
16秒前
joy发布了新的文献求助10
17秒前
LSS发布了新的文献求助10
17秒前
贪玩小小发布了新的文献求助10
18秒前
口香糖发布了新的文献求助10
18秒前
18秒前
高分求助中
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 3000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Mechanistic Modeling of Gas-Liquid Two-Phase Flow in Pipes 2500
Structural Load Modelling and Combination for Performance and Safety Evaluation 1000
Conference Record, IAS Annual Meeting 1977 610
電気学会論文誌D(産業応用部門誌), 141 巻, 11 号 510
Time Matters: On Theory and Method 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 量子力学 光电子学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3559846
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3134300
关于积分的说明 9406386
捐赠科研通 2834333
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1558074
邀请新用户注册赠送积分活动 727812
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 716522