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F26Fronteradesde 2017

Meta-aprendizaje

Aprender a aprender: MAML y prototipos

Un sistema que se adapta a una tarea nueva con pocos ejemplos ha aprendido a aprender: eso es meta-aprendizaje.

2017
año fundacional
1
laboratorio
2
ecuaciones
4
hitos citados
Ir al laboratorio en vivo
Lámina F26semitono de dos tintas · en vivo
§1

Intuición

Lo que se investiga hoy: representación, memoria, control.

MAML busca parámetros iniciales tales que un pequeño gradiente en la tarea nueva baste.

Las redes prototípicas clasifican midiendo distancia a prototipos de cada clase en un espacio embebido.

El laboratorio muestra el bucle interno/externo sobre tareas 2D.

§2

Mecanismo

Bucle interno: kk pasos de gradiente en el support set. Bucle externo: actualizar inicialización con el query set.

Prototipo c_k= rac{1}{|S_k|}sum_{xin S_k}f_ heta(x); softmax sobre distancias.

Relacionado: Reptile, ANIL, in-context learning de LLMs.

Ec. 26.1Adaptación interna (MAML)
θ′=θ−α∇θLT(θ)\theta' = \theta - \alpha\nabla_\theta\mathcal{L}_{\mathcal{T}}(\theta)
Ec. 26.2Meta-actualización
θ←θ−β∇θ∑TLT(θ′)\theta \leftarrow \theta - \beta\nabla_\theta\sum_\mathcal{T}\mathcal{L}_{\mathcal{T}}(\theta')
§3

Laboratorio

Lab 26.1 calculado en tu navegadorDetectando…

MAML en tareas 2D

Tareas sinusoidales: adapta con pocos puntos (bucle interno) y observa cómo la inicialización meta generaliza.

§4

Historia

  1. 1998

    Thrun: learning to learn.

    Thrun & Pratt

  2. 2017

    MAML (Finn et al.).

    Finn, Abbeel & Levine (2017)

  3. 2017

    Prototypical Networks.

    Snell, Swersky & Zemel

  4. 2022

    In-context learning como meta-aprendizaje implícito.

    diversos análisis GPT-3

§5

Límites

1

Meta-overfitting a la distribución de tareas.

2

Segundo orden costoso (MAML completo).

3

Transferir a tareas muy distintas falla.

§6 · Pregunta filosófica

¿Qué queda cuando se ha visto de todo un poco?

La inducción sugiere sesgos previos. MAML aprende el sesgo.

¿Es el in-context learning la misma idea sin gradientes explícitos?

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