We propose KGTN-ens, a framework extending the recent Knowledge Graph Transfer Network (KGTN) in order to incorporate multiple knowledge graph embeddings at a small cost. We evaluate it with different combinations of embeddings in a few-shot image classification task. We also construct a new knowledge source - Wikidata embeddings - and evaluate it with KGTN and KGTN-ens. Our approach outperforms KGTN in terms of the top-5 accuracy on the ImageNet-FS dataset for the majority of tested settings.

很少有图像分类是一个具有挑战性的问题，旨在仅基于少量培训图像来达到人类的识别水平。少数图像分类的一种主要解决方案是深度度量学习。这些方法是，通过将看不见的样本根据距离的距离进行分类，可在强大的深神经网络中学到的嵌入空间中看到的样品，可以避免以少数图像分类的少数训练图像过度拟合，并实现了最新的图像表现。在本文中，我们提供了对深度度量学习方法的最新审查，以进行2018年至2022年的少量图像分类，并根据度量学习的三个阶段将它们分为三组，即学习功能嵌入，学习课堂表示和学习距离措施。通过这种分类法，我们确定了他们面临的不同方法和问题的新颖性。我们通过讨论当前的挑战和未来趋势进行了少量图像分类的讨论。

在元学习框架下设计了许多射门学习方法，这些方法从各种学习任务中学习并推广到新任务。这些元学习方法在从同一分布（I.I.D.观察）中绘制的所有样本中的情况下实现了预期的性能。然而，在现实世界应用中，很少拍摄的学习范式往往遭受数据转移，即，即使在相同的任务中，也可以从各种数据分布中汲取不同任务中的示例。大多数现有的几次拍摄方法不考虑数据班次，因此在数据分布换档时显示降级性能。然而，由于每个任务中的标记样本数量有限的标记样本，因此在几次拍摄学习中解决数据转换问题是不普遍的。针对解决此问题，我们提出了一种新的基于度量的元学习框架，以便在知识图表的帮助下提取任务特定的表示和任务共享表示。因此，任务内的数据偏移可以通过任务共享和特定于任务的表示的组合来组合。拟议的模型是对流行的基准测试和两个构造的新具有挑战性的数据集。评估结果表明了其显着性能。

零拍的学习依赖于语义类表示，例如手工设计的属性或学习的嵌入方式来预测类，而无需任何标记的示例。我们建议通过将节点从矢量空间中的常识知识图中嵌入节点来学习班级表示。常识知识图是未开发的明确高级知识的来源，几乎不需要人类的努力才能应用于一系列任务。为了捕获图中的知识，我们引入了ZSL-KG，这是一种具有新型变压器图卷积网络（TRGCN）的通用框架，用于生成类表示。我们提出的TRGCN体系结构计算节点社区的非线性组合。我们的结果表明，ZSL-KG在语言和视觉中的六个零弹药基准数据集中有五个基于WordNet的方法改进了基于WordNet的方法。

Zero-Shot Learning has been a highlighted research topic in both vision and language areas. Recently, most existing methods adopt structured knowledge information to model explicit correlations among categories and use deep graph convolutional network to propagate information between different categories. However, it is difficult to add new categories to existing structured knowledge graph, and deep graph convolutional network suffers from over-smoothing problem. In this paper, we provide a new semantic enhanced knowledge graph that contains both expert knowledge and categories semantic correlation. Our semantic enhanced knowledge graph can further enhance the correlations among categories and make it easy to absorb new categories. To propagate information on the knowledge graph, we propose a novel Residual Graph Convolutional Network (ResGCN), which can effectively alleviate the problem of over-smoothing. Experiments conducted on the widely used large-scale ImageNet-21K dataset and AWA2 dataset show the effectiveness of our method, and establish a new state-of-the-art on zero-shot learning. Moreover, our results on the large-scale ImageNet-21K with various feature extraction networks show that our method has better generalization and robustness.

Graph learning is a popular approach for performing machine learning on graph-structured data. It has revolutionized the machine learning ability to model graph data to address downstream tasks. Its application is wide due to the availability of graph data ranging from all types of networks to information systems. Most graph learning methods assume that the graph is static and its complete structure is known during training. This limits their applicability since they cannot be applied to problems where the underlying graph grows over time and/or new tasks emerge incrementally. Such applications require a lifelong learning approach that can learn the graph continuously and accommodate new information whilst retaining previously learned knowledge. Lifelong learning methods that enable continuous learning in regular domains like images and text cannot be directly applied to continuously evolving graph data, due to its irregular structure. As a result, graph lifelong learning is gaining attention from the research community. This survey paper provides a comprehensive overview of recent advancements in graph lifelong learning, including the categorization of existing methods, and the discussions of potential applications and open research problems.

图形神经网络（GNNS）已被用于解决几次拍摄学习（FSL）问题，并在转换设置下显示出很大的潜力。但是在归纳设置下，现有的基于GNN的方法竞争较差。这是因为它们使用实例GNN作为标签传播/分类模块，其与特征嵌入网络共同学习。这种设计是有问题的，因为分类器需要在嵌入而不快速地适应新任务。为了克服这个问题，本文提出了一种新的混合GNN（HGNN）模型，包括两个GNN，实例GNN和原型GNN。它们代替标签传播，它们用作嵌入适应模块的功能，以便快速适应嵌入到新任务的元学员的功能。重要的是，他们旨在处理FSL中的基本但经常被忽视的挑战，即只有每班少量镜头，任何几次拍摄的分类器都会对差异或可能导致阶层的严重采样镜头敏感分配重叠。 ％我们的两个GNNS旨在分别解决这两种类型的差别少量射击，并且在混合GNN模型中利用它们的互补性。广泛的实验表明，我们的HGNN在三个FSL基准上获得了新的最先进。

Metric-based meta-learning is one of the de facto standards in few-shot learning. It composes of representation learning and metrics calculation designs. Previous works construct class representations in different ways, varying from mean output embedding to covariance and distributions. However, using embeddings in space lacks expressivity and cannot capture class information robustly, while statistical complex modeling poses difficulty to metric designs. In this work, we use tensor fields (``areas'') to model classes from the geometrical perspective for few-shot learning. We present a simple and effective method, dubbed hypersphere prototypes (HyperProto), where class information is represented by hyperspheres with dynamic sizes with two sets of learnable parameters: the hypersphere's center and the radius. Extending from points to areas, hyperspheres are much more expressive than embeddings. Moreover, it is more convenient to perform metric-based classification with hypersphere prototypes than statistical modeling, as we only need to calculate the distance from a data point to the surface of the hypersphere. Following this idea, we also develop two variants of prototypes under other measurements. Extensive experiments and analysis on few-shot learning tasks across NLP and CV and comparison with 20+ competitive baselines demonstrate the effectiveness of our approach.

图形神经网络（GNN），图数据上深度神经网络的概括已被广泛用于各个领域，从药物发现到推荐系统。但是，当可用样本很少的情况下，这些应用程序的GNN是有限的。元学习一直是解决机器学习中缺乏样品的重要框架，近年来，研究人员已经开始将元学习应用于GNNS。在这项工作中，我们提供了对涉及GNN的不同元学习方法的综合调查，这些方法在各种图表中显示出使用这两种方法的力量。我们根据提出的架构，共享表示和应用程序分类文献。最后，我们讨论了几个激动人心的未来研究方向和打开问题。

模型不可知的元学习算法旨在从几个观察到的任务中推断出先验，然后可以使用这些任务来适应新任务，但很少有示例。鉴于在现有基准中产生的任务的固有多样性，最近的方法使用单独的可学习结构，例如层次结构或图形，以实现对先验的特定任务适应。尽管这些方法产生了明显更好的元学习者，但我们的目标是在异质任务分配包含具有挑战性的分布变化和语义差异时提高其性能。为此，我们介绍了CAML（对比知识增强的元学习），这是一种新颖的方法，用于知识增强的几次学习，它演变了知识图以有效地编码历史经验，并采用了对比性的蒸馏策略，以利用编码的知识来为基础学习者的任务感知调制。使用标准基准测试，我们在不同的几次学习方案中评估CAML的性能。除了标准的少量任务适应外，我们还考虑了我们的经验研究中更具挑战性的多域任务适应和少数数据集泛化设置。我们的结果表明，CAML始终胜过最知名的方法，并实现了改善的概括。

尽管深度神经网络能够在各种任务上实现优于人类的表现，但他们臭名昭著，因为他们需要大量的数据和计算资源，将其成功限制在可用的这些资源的领域。金属学习方法可以通过从相关任务中转移知识来解决此问题，从而减少学习新任务所需的数据和计算资源的数量。我们组织了元数据竞赛系列，该系列为世界各地的研究小组提供了创建和实验评估实际问题的新元学习解决方案的机会。在本文中，我们在竞争组织者和排名最高的参与者之间进行了合作，我们描述了竞争的设计，数据集，最佳实验结果以及Neurips 2021挑战中最高的方法，这些方法吸引了15进入最后阶段的活跃团队（通过表现优于基线），在反馈阶段进行了100多次代码提交。顶级参与者的解决方案是开源的。汲取的经验教训包括学习良好的表示对于有效的转移学习至关重要。

如果没有巨大的数据集，许多现代的深度学习技术就无法正常工作。同时，几个领域要求使用稀缺数据的方法。当样本具有变化的结构时，此问题甚至更为复杂。图表示学习技术最近已证明在各种领域中都成功。然而，当面对数据稀缺时，就业的体系结构表现不佳。另一方面，很少的学习允许在稀缺的数据制度中采用现代深度学习模型，而不会放弃其有效性。在这项工作中，我们解决了几乎没有图形分类的问题，这表明将简单的距离度量学习基线配备了最新的图形嵌入式嵌入者，可以在任务上获得竞争性结果。虽然体系结构的简单性足以超越更复杂的功能，它还可以直接添加。为此，我们表明可以通过鼓励任务条件的嵌入空间来获得其他改进。最后，我们提出了一种基于混合的在线数据增强技术，该技术在潜在空间中起作用，并显示其对任务的有效性。

机器学习从业者通常可以访问数据的频谱：目标任务（通常是有限），未标记的数据和辅助数据的标记数据，用于其他任务的许多可用标记的数据集。我们描述了TAGLET，一个系统为学习技术，用于自动利用所有三种类型的数据并创建高质量的可服装分类器。 TAGLET的关键组件是：（1）根据知识图组织组织的辅助数据，（2）封装用于利用辅助和未标记数据的不同方法的模块，以及（3）将被整合模块组合成可用的蒸馏阶段模型。我们将TAGLETS与最先进的传输学习和半监督学习方法进行比较，四个图像分类任务。我们的研究涵盖了一系列设置，改变了标记数据的量和辅助数据的语义相关性到目标任务。我们发现，辅助和未标记数据的智能融合到多个学习技术使Taglet能够匹配 - 并且最常见的是这些替代方案。 Taglets可作为Github.com/batsresearch/taglet的开源系统使用。

少量学习（FSL）是一个具有挑战性的任务，\ emph {i.e.}，如何用少数例子识别新颖的类？基于预先训练的方法通过预先训练特征提取器，然后通过具有基于均值的原型的余弦最近邻分类来预测新颖类来有效地解决问题。然而，由于数据稀缺，通常的平均原型通常偏置。在本文中，我们试图通过将原型偏差视为原型优化问题来减少原型偏差。为此，我们提出了一种新颖的基于元学习的原型优化框架来纠正原型，\ emph {i.}，引入元优化器以优化原型。虽然现有的元优化器也可以适应我们的框架，但它们都忽略了一个关键的梯度偏置问题，\ emph {i.}，均值的梯度估计也偏置在稀疏数据上。为了解决这个问题，我们将梯度及其流量视为元知识，然后提出一种新的神经常规差分方程（ODE）基础的元优化器，以抛光原型，称为Metanode。在此元优化器中，我们首先将基于平均原型的原型视图为初始原型，然后将原型优化的过程模拟为神经竞争指定的连续时间动态。仔细设计梯度流动推理网络，学习估计原型动态的连续梯度流。最后，通过求解神经焦点，可以获得最佳原型。对Miniimagenet，Tieredimagenet和Cub-200-2011的广泛实验显示了我们方法的有效性。

逐步学习新课程的能力对于所有现实世界的人工智能系统至关重要。像社交媒体，推荐系统，电子商务平台等的大部分高冲击应用都可以由图形模型表示。在本文中，我们调查了挑战但实际问题，图表几次拍摄的类增量（图形FCL）问题，其中图形模型是任务，以对新遇到的类和以前学习的类进行分类。为此目的，我们通过从基类循环地采样任务来提出图形伪增量学习范例，以便为我们的模型产生任意数量的培训集，以练习增量学习技能。此外，我们设计了一种基于分层的图形元学习框架，Hag-Meta。我们介绍了一个任务敏感的常规程序，从任务级关注和节点类原型计算，以缓解到新颖或基本类上的过度拟合。为了采用拓扑知识，我们添加了一个节点级注意模块来调整原型表示。我们的模型不仅达到了旧知识整合的更大稳定性，而且还可以获得对具有非常有限的数据样本的新知识的有利适应性。在三个现实世界数据集上进行广泛的实验，包括亚马逊服装，Reddit和DBLP，表明我们的框架与基线和其他相关最先进的方法相比，展示了显着的优势。

图形表示学习引起了极大的关注，因为它在许多现实世界中的表现出色。但是，由于数据标记始终是时间和资源的消耗，因此，特定任务的普遍监督图表学习模型通常会遇到标签稀疏问题。鉴于此，已经提出了将图表表示学习和几乎没有射击学习的优势结合在一起的图形学习（FSLG）（FSLG），以面对有限的注释数据挑战，以解决性能退化。最近有许多研究FSLG的研究。在本文中，我们以一系列方法和应用的形式对这些工作进行了全面的调查。具体而言，我们首先引入FSLG挑战和基础，然后根据不同粒度级别的三个主要图形挖掘任务（即节点，边缘和图形）对FSLG的现有工作进行分类和总结。最后，我们分享了FSLG的一些未来研究方向的想法。在过去的几年中，这项调查的作者对FSLG的AI文献做出了重大贡献。

很少有射击学习（FSL）由于其在模型训练中的能力而无需过多的数据而引起了计算机视觉的越来越多的关注。 FSL具有挑战性，因为培训和测试类别（基础与新颖集）可能会在很大程度上多样化。传统的基于转移的解决方案旨在将从大型培训集中学到的知识转移到目标测试集中是有限的，因为任务分配转移的关键不利影响没有充分解决。在本文中，我们通过结合度量学习和通道注意的概念扩展了基于转移方法的解决方案。为了更好地利用特征主链提取的特征表示，我们提出了特定于类的通道注意（CSCA）模块，该模块通过分配每个类别的CSCA权重向量来学会突出显示每个类中的判别通道。与旨在学习全球班级功能的一般注意力模块不同，CSCA模块旨在通过非常有效的计算来学习本地和特定的特定功能。我们评估了CSCA模块在标准基准测试中的性能，包括Miniimagenet，Cifar-imagenet，Cifar-FS和Cub-200-200-2011。实验在电感和/跨域设置中进行。我们取得了新的最新结果。

机器学习方法尤其是深度神经网络取得了巨大的成功，但其中许多往往依赖于一些标记的样品进行训练。在真实世界的应用中，我们经常需要通过例如具有新兴预测目标和昂贵的样本注释的动态上下文来解决样本短缺。因此，低资源学习，旨在学习具有足够资源（特别是培训样本）的强大预测模型，现在正在被广泛调查。在所有低资源学习研究中，许多人更喜欢以知识图（kg）的形式利用一些辅助信息，这对于知识表示变得越来越受欢迎，以减少对标记样本的依赖。在这项调查中，我们非常全面地审查了90美元的报纸关于两个主要的低资源学习设置 - 零射击学习（ZSL）的预测，从未出现过训练，而且很少拍摄的学习（FSL）预测的新类仅具有可用的少量标记样本。我们首先介绍了ZSL和FSL研究中使用的KGS以及现有的和潜在的KG施工解决方案，然后系统地分类和总结了KG感知ZSL和FSL方法，将它们划分为不同的范例，例如基于映射的映射，数据增强，基于传播和基于优化的。我们接下来呈现了不同的应用程序，包括计算机视觉和自然语言处理中的kg增强预测任务，还包括kg完成的任务，以及每个任务的一些典型评估资源。我们最终讨论了一些关于新学习和推理范式的方面的一些挑战和未来方向，以及高质量的KGs的建设。

教学机器根据少数训练样本认识到一个新的类别，特别是由于缺乏数据缺乏的新型类别的难题了解，只有一个仍然挑战。然而，人类可以快速学习新课程，甚至在人类可以讲述基于视觉和语义先前知识的关于每个类别的歧视特征时，甚至给出了一些样本。为了更好地利用这些先验知识，我们提出了语义引导的注意力（SEGA）机制，其中语义知识用于以自上而下的方式引导视觉感知，在区分类别时应注意哪些视觉特征。结果，即使少量样品也可以更具判别嵌入新类。具体地，借助从基类传输可视化的先验知识，接受了一个特征提取器，以培训以将每个小组类的数量的每个小组的图像嵌入到视觉原型中。然后，我们学习一个网络将语义知识映射到特定于类别的注意力矢量，该向量将用于执行功能选择以增强视觉原型。在Miniimagenet，Tieredimagenet，CiFar-FS和Cub上进行了广泛的实验表明，我们的语义引导的注意力实现了预期的功能和优于最先进的结果。

图形神经网络（GNNS）已成为图形结构化数据上许多应用的最先进的方法。 GNN是图形表示学习的框架，其中模型学习生成封装结构和特征相关信息的低维节点嵌入。 GNN通常以端到端的方式培训，导致高度专业化的节点嵌入。虽然这种方法在单任务设置中实现了很大的结果，但是可以用于执行多个任务的生成节点嵌入式（具有与单任务模型的性能）仍然是一个开放问题。我们提出了一种基于元学习的图形表示学习的新颖培训策略，这允许培训能够产生多任务节点嵌入的GNN模型。我们的方法避免了学习同时学习快速学习多个任务时产生的困难（即，具有梯度下降的几步），适应多个任务。我们表明，由我们的方法训练的模型生产的嵌入物可用于执行具有比单个任务和多任务端到端模型的可比性或令人惊讶的，甚至更高的性能的多个任务。