模式识别
模式识别
模式识别是算法学习如何在数据中找到可持续结构的领域:类,集群,重复形式,动机和依赖性。目的是自动识别"语义模式",并使用它们进行预测,查找相似性,段检测和决策。
1)任务设置
分类:将对象归类为类(frod/not frod,事件类型)。
多项式/多项式分类:同时进行多个类别。
聚类和细分:无标签分组,选择异常/利基组。
排名/搜索相似性:按相关性,邻里邻居排序。
结构分割:标记对象的各个部分(图像、日志记录、会话)。
序列识别:时间序列/日志/文本的标签。
提取规则和图案:频繁的集/序列,关联规则。
图形任务:节点/边缘分类,社区发现。
- 监管(有标签),不可靠(聚类/规则),半监管(伪度量),自学(自我维持:contrastive/增强)。
2)数据和视图
表格:数字和分类特征;互动、窗口统计数据。
时间序列/事件标记:泻湖,趋势,季节性,DTW特征,光谱特征。
文字:令牌/语音(Bag-of-Words,TF-IDF,word2vec/fastText,BERT语音),n-gram,关键短语。
图像/音频:频谱/粉笔字体,本地描述符(SIFT/HOG),CNN的全局数据。
图:邻接矩阵,node2vec/DeepWalk,GNN-embeddings。
多重模式:结合栓塞(后期/早期融合),跨度。
关键原则是:点对点正确性,不泄露未来,标准化/自动滑行,类别编码(单热点/目标/哈希),整洁的通行证和排放处理。
3)方法
3.1经典统计和度量
线性模型:具有正则化的物流/线性回归(L1/L2/Elastic Net)。
近邻方法:kNN,球树/FAISS进行栓塞搜索。
SVM/内核方法:RBF/多项式内核,单类SVM(用于"规范")。
幼稚的贝叶斯/混合体:文本/类别的快速贝司线。
尺寸降低:PCA/ICA/t-SNE/UMAP用于成像和后处理。
3.2树木和合奏
Random Forest, Gradient Boosting (XGBoost/LightGBM/CatBoost):对溷合型幻灯片有抵抗力的强力台面具有重要意义。
分组/分组:来自异构模型的合奏。
3.3按模式划分的神经网络
序列:RNN/LSTM/GRU,Temporal Convolutional Networks,Transformers(包括长行)。
计算机视觉:CNN/ResNet/ConvNeXt,Vision Transformer;检测/分段(Faster/Mask R-CNN, U-Net)。
文本:仅限编码(BERT类),编码-解码器(T5),分类/排名/NER。
图:用于结构模式的GCN/GAT/GraphSAGE。
3.4模式采矿和规则
常见集/序列:Apriori/Eclat,FP-Growth,PrefixSpan。
关联规则:支持/lift/confidence;按业务成本过滤。
时间序列图案/模板:Matrix Profile,SAX,按模式更改进行细分。
4)验证和实验
拆分:i.i.d.用于固定数据的K-fold;用于序列的temporal CV/滚动 windows。
分层和分组:控制用户/会议/活动之间的泄漏。
超时测试:"未来"时期的最终验证。
Beizlines:天真的规则,频率预测,简单的记录/GBM。
5)质量指标
分类:accuracy(在平衡下),ROC-AUC,PR-AUC在稀有类别中,logloss,F1,precision/recall@k,NDCG/Lift进行排名。
聚类:silhouette,Davies-Bouldin,Calinski-Harabasz;外部-具有"黄金标准"的ARI/NMI。
图像上的细分:IoU/Dice。
序列/NER:token -/entity-level F1;用于在线识别的时间到第一修正。
业务指标:增量利润,减少手动负载,加工速度。
6)可解释性和可信性
全球:重要性(gain/permutation),PDP/ICE,SHAP-summary。
本地:SHAP/LIME/Anchors解释特定解决方案。
对于规则:透明度量(支持/lift),规则冲突,覆盖范围。
Embeddings可视化:用于模式和群集的"地图"的UMAP/t-SNE。
7)数据的可持续性和质量
健壮性:可持续滑板(median/MAD),风格化,排放保护。
漂移:分布监测(PSI/JS/KL),目标漂移和幻影,定期重新校准。
公平性:按段比较错误,FPR/TPR限制,bias-skill。
私有性/合规性:字段最小化、别名化、角色访问。
8)管道(从数据到生产)
1.定义任务和KPI(以及"黄金"验证脚本)。
2.数据收集/准备:图形、重复数据消除、临时区域、聚合和栓塞。
3.Beislines: 简单的规则/定义/GBM;sanity-checks.
4.丰富的表示: 领域特征,模态栓塞,功能商店.
5.学习和选择:网格/贝叶斯优化,提前停止,交叉验证。
6.校准和阈值:Platt/isotonic,按业务成本选择阈值。
7.Deploy:REST/gRPC batch/在线;文物和方案的转换。
8.监视:质量(ML指标+业务),分销,延迟;Alertes和Runibucs。
9.Retrening:时间表/漂移事件;A/B/金丝雀发行。
9)实用场景模式
额定值和风险计分(牌匾):GBM/stacking →添加图形特征(设备/卡链接)和GNN;严格的latency限制;PR- AUC/recall@FPR≤x%的优化。
个性化和内容(排名):训练有素的用户/对象embedding+二进制点击信号;loss: pairwise/listwise;在线更新。
Logs/序列分析:TCN/Transformer,在烧结上相互关联的自我维持;基序检测和模式变化。
文本意图/主题识别:BERT类,精细调音;通过关键令牌/态度进行解释。
图片/视频(质量控制/事件):缺陷分类、本地化(Grad-CAM/Mask R-CNN)、物联网指标和升级规则。
图(社区/欺诈链):GNN+图异常启发式方法(degree/triangles/-系数)。
10)模型选择: 简单的决策矩阵
11)减少误差和透支的方法
正则化(L1/L2/dropout),提前停止,数据增强和mixup/cutout(用于CV/音频)。
泄漏控制:严格的临时拆分,分组切割,"冻结"栓塞以进行验证。
概率校准和业务限制下的稳定阈值。
Ensembling/Model soup用于剪切稳定性。
12)发行前的支票清单
- 正确拆分(temporal/group),无泄漏
- OOT窗口和关键段上的稳定度量
- 概率校准;定义阈值/海岸矩阵
- 建立SLO:质量,延迟,可用性
- 地狱日志,工件版本,数据合同
- Retrening计划和退化战略(后退)
- 文档和Runibooks (RCA,错误,升级路径)
迷你词汇表
模式挖掘:查找常见集合/序列。
Embedding:对象的矢量表示,保留语义/相似性。
相反的学习:将相似的例子融合在一起并分裂"不同的"的学习。
Silhouette/NMI/ARI:聚类质量指标。
IoU/Dice:细分质量指标。
底线
模式识别不仅是"模型X"的选择,而且是表示,正确验证和操作周期的学科。强大的视图(fici/embeddings),可持续的徽章(GBM/SVM/简单的 CNN),高质量的拆分和严格的销售监控提供了最大的回报。仅当通过ML和业务指标带来可衡量的收益时,才添加复杂性(深层体系结构,多模式性,图形)。