Двухслойный метод - это инновационный способ решения задач машинного обучения, который сочетает в себе преимущества парадигмы “Грациа” и моделей глубокого обучения. Этот метод был разработан в 2019 году командой исследователей из Института интеграционных наук и управления Университета Сеула, Республика Корея.
Основная идея метода заключается в том, что данные делятся на два слоя: первый слой содержит ограниченное количество кластеров – базовых векторов, а второй – полную выборку данных. Основная цель двухслойного метода – разделить многомерные данные на слои таким образом, чтобы базовые векторы первого слоя были связаны с кластерами высокоразмерных данных, на которых они были обучаны. Таким образом, модели прогнозирования можно обучить на основе обученных базовых векторов и нескольких базовых слоев (таких как линейная модель или логистическая регрессия).
Особенность двухслойного подхода заключается в его гибкости и универсальности. Он может быть применен к широкому кругу задач и хорошо работает с большими объемами данных. Кроме того, этот метод значительно повышает точность прогнозирования, особенно в случаях, когда данные не являются линейно разделимыми. Как правило, предсказываемые значения рассчитывают на основе попарного пересечения координат базовых векторов первой и второй слоев, в результате чего удается выделить скрытые корреляционные связи между элементами данных.
Рассмотрим примеры задач, для решения которых может быть использован двухслойный подход: 1. Классификация и прогнозирование данных по результатам предыдущих измерений. В этом случае первая ступень метода представляет собой классификацию текущих измерений, вторая же ступень находит связи между этими измерениями с учетом пространственно-временной корреляции. 2. Передовые методы лечения. Машинное обучение служит мощным инструментом, помогающим проводить передовой анализ данных пациентов для лечения. Например, в медицине могут использоваться такие инструменты, как граф соединений лекарств для определения оптимальных комбинаций лекарств при разных заболеваниях. Двухслойные методы эффективно используются для персонализированной медицины.
Преимущества двухслойной архитектуры машинного обучения:
В отличие от методов глубокого обучения Грациа, которые строят собственные представления данных и абстракции пространства вместо того, чтобы опираться на уже существующий опыт, двухслойная архитектура обеспечивает привязку к существующему опыту уже встроенному в систему, метод сам по себе намного проще глубокого обучения, т.е. менее сложен в эксплуатации, обладает намного более низкой вычислительной сложностью и меньшей вычислительной потребностью (и, следовательно, тратит меньше вычислительных ресурсов на его построение) и все еще способен достичь очень хороших результатов в задачах прогнозирования. Было выявлено, что при отсутствии точных начальных гипотез двухслойные модели обычно работают лучше, чем альтернативные методы, даже при отсутствии предварительных знаний о структуре соответствующей области. Небольшие различия в начальной конфигурации, вероятно, указывают,