机器学习数据增强完全指南

机器学习数据增强完全指南

💡 原文英文,约2400词,阅读约需9分钟。
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内容提要

数据增强通过微调现有数据生成新训练样本,帮助模型减少过拟合并提升泛化能力。文章讨论了图像、文本、音频和表格数据的增强方法,强调在线与离线增强的区别及避免数据泄露的重要性。

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关键要点

  • 数据增强通过微调现有数据生成新训练样本,帮助模型减少过拟合并提升泛化能力。
  • 数据增强分为在线增强和离线增强,在线增强在每个训练周期生成新变体,离线增强则是一次性扩展数据集并保存。
  • 图像数据增强常用技术包括旋转、翻转、调整大小、裁剪、缩放、平移、剪切、亮度和对比度变化。
  • 文本数据增强需要谨慎处理,常用方法包括同义词替换,使用nlpaug库或回译API可获得更可靠的结果。
  • 音频数据增强常用技术包括添加背景噪声、时间拉伸、音调变化和音量缩放。
  • 表格数据增强较为敏感,常用技术包括噪声注入、SMOTE、混合和特定领域转换。
  • 数据泄露是一个隐患,数据增强只能应用于训练集,绝不能对验证或测试数据进行增强。
  • 数据增强在数据有限、存在过拟合和真实世界变化时有效,但不能修复错误标签、偏见数据或定义不清的特征。