Leren in één keer

One-shot learning is een techniek voor machinaal leren waarmee een computer een taak kan leren van slechts één voorbeeld. Het is een vorm van supervised learning en wordt het vaakst gebruikt in computer vision en natuurlijke taalverwerkingstoepassingen. De techniek is nuttig voor het begrijpen en creëren van algoritmen die snel en met kleine datasets kunnen leren, in tegenstelling tot grote verzamelingen gelabelde gegevens die nodig zijn voor training.

One-shot learning houdt in dat een systeem wordt getraind op één enkel voorbeeld per klasse. Het systeem moet dan accurate voorspellingen kunnen doen wanneer het ongeziene gegevens van dezelfde klasse te zien krijgt. Een computer vision systeem kan bijvoorbeeld getraind worden op één foto van een gezicht. Deze techniek is tijd- en kostenefficiënter dan de traditionele benadering van supervised learning, waarbij grote hoeveelheden gelabelde trainingsgegevens worden verzameld.

De one-shot learning-benadering is waardevol voor computer vision-toepassingen in medische beeldvorming, zelfrijdende auto's en het Internet of Things (IoT), waar robuuste en nauwkeurige herkenning vereist is met beperkte datasets. Het is ook nuttig voor natuurlijke taalverwerkingstoepassingen (NLP) zoals spraakherkenning, automatische spraakvertaling en tekstclassificatie.

Naast gesuperviseerd leren is one-shot learning ook van toepassing op unsupervised en reinforcement learning. Bij ongesuperviseerd leren bestaat de techniek erin een systeem te trainen op slechts één voorbeeld van elke klasse en dan een maatstaf voor gelijkenis te gebruiken om ze in categorieën te groeperen. Bij versterkingsleren wordt een systeem getraind op een enkele instantie van een taak en vervolgens blootgesteld aan verschillende contexten, waarbij het leert om door de omgeving te navigeren en zijn beloningen te optimaliseren.

De techniek van one-shot learning biedt een groot potentieel voor verschillende toepassingen, waaronder robotica, handschriftherkenning en biometrie. Daarnaast kan het in de gezondheidszorg gebruikt worden om ziektes te detecteren op basis van een enkel weefselmonster. Naarmate de technologie steeds toegankelijker wordt, zal one-shot learning verreikende toepassingen blijven hebben op het gebied van informatica en kunstmatige intelligentie.