Nearest-Neighbor (NN) classification has been proven as a simple and effective approach for few-shot learning. The query data can be classified efficiently by finding the nearest support class based on features extracted by pretrained deep models. However, NN-based methods are sensitive to the data distribution and may produce false prediction if the samples in the support set happen to lie around the distribution boundary of different classes. To solve this issue, we present P3DC-Shot, an improved nearest-neighbor based few-shot classification method empowered by prior-driven data calibration. Inspired by the distribution calibration technique which utilizes the distribution or statistics of the base classes to calibrate the data for few-shot tasks, we propose a novel discrete data calibration operation which is more suitable for NN-based few-shot classification. Specifically, we treat the prototypes representing each base class as priors and calibrate each support data based on its similarity to different base prototypes. Then, we perform NN classification using these discretely calibrated support data. Results from extensive experiments on various datasets show our efficient non-learning based method can outperform or at least comparable to SOTA methods which need additional learning steps.

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。

很少有视觉识别是指从一些标记实例中识别新颖的视觉概念。通过将查询表示形式与类表征进行比较以预测查询实例的类别，许多少数射击的视觉识别方法采用了基于公制的元学习范式。但是，当前基于度量的方法通常平等地对待所有实例，因此通常会获得有偏见的类表示，考虑到并非所有实例在总结了类级表示的实例级表示时都同样重要。例如，某些实例可能包含无代表性的信息，例如过多的背景和无关概念的信息，这使结果偏差。为了解决上述问题，我们提出了一个新型的基于公制的元学习框架，称为实例自适应类别表示网络（ICRL-net），以进行几次视觉识别。具体而言，我们开发了一个自适应实例重新平衡网络，具有在生成班级表示，通过学习和分配自适应权重的不同实例中的自适应权重时，根据其在相应类的支持集中的相对意义来解决偏见的表示问题。此外，我们设计了改进的双线性实例表示，并结合了两个新型的结构损失，即，阶层内实例聚类损失和阶层间表示区分损失，以进一步调节实例重估过程并完善类表示。我们对四个通常采用的几个基准测试：Miniimagenet，Tieredimagenet，Cifar-FS和FC100数据集进行了广泛的实验。与最先进的方法相比，实验结果证明了我们的ICRL-NET的优势。

少量分类旨在通过一些培训样本来调整小型课程的分类器。然而，训练数据的不足可能导致某个类中的特征分布偏差估计。为了缓解这个问题，我们通过探索新颖和基类之间的类别相关性，作为先前知识来展示一个简单而有效的功能整流方法。我们通过将特征映射到潜在的向量中明确地捕获这种相关性，其中匹配基类的数量的维度，将其视为在基类上的特征的对数概率。基于该潜伏向量，整流特征由解码器直接构建，我们预计在去除其他随机因素的同时保持与类别相关的信息，因此更接近其类心。此外，通过改变SoftMax中的温度值，我们可以重新平衡特征整流和重建以获得更好的性能。我们的方法是通用的，灵活的，不可知的任何特征提取器和分类器，容易嵌入到现有的FSL方法中。实验验证了我们的方法能够整流偏置功能，尤其是当特征远离班级质心时。拟议的方法一直在三种广泛使用的基准上获得相当大的性能收益，用不同的骨干和分类器评估。该代码将公开。

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。

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.

We propose prototypical networks for the problem of few-shot classification, where a classifier must generalize to new classes not seen in the training set, given only a small number of examples of each new class. Prototypical networks learn a metric space in which classification can be performed by computing distances to prototype representations of each class. Compared to recent approaches for few-shot learning, they reflect a simpler inductive bias that is beneficial in this limited-data regime, and achieve excellent results. We provide an analysis showing that some simple design decisions can yield substantial improvements over recent approaches involving complicated architectural choices and meta-learning. We further extend prototypical networks to zero-shot learning and achieve state-of-theart results on the CU-Birds dataset.

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。

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。

基于度量学习的最近方法取得了很大镜头学习的巨大进步。然而，大多数人都仅限于图像级表示方式，这不能正确地处理课外变化和空间知识，从而产生不希望的性能。在本文中，我们提出了一个深度偏置纠正网络（DBRN）来充分利用特征表示结构中存在的空间信息。我们首先采用偏置整流模块来缓解由类内变化引起的不利影响。偏置纠正模块能够专注于通过给定不同权重的对分类更具判别的特征。为了充分利用培训数据，我们设计了一种模拟增强机制，可以使从支架组产生的原型更具代表性。为了验证我们方法的有效性，我们对各种流行的几次分类基准进行了广泛的实验，我们的方法可以优于最先进的方法。

Learning with limited data is a key challenge for visual recognition. Many few-shot learning methods address this challenge by learning an instance embedding function from seen classes and apply the function to instances from unseen classes with limited labels. This style of transfer learning is task-agnostic: the embedding function is not learned optimally discriminative with respect to the unseen classes, where discerning among them leads to the target task. In this paper, we propose a novel approach to adapt the instance embeddings to the target classification task with a set-to-set function, yielding embeddings that are task-specific and are discriminative. We empirically investigated various instantiations of such set-to-set functions and observed the Transformer is most effective -as it naturally satisfies key properties of our desired model. We denote this model as FEAT (few-shot embedding adaptation w/ Transformer) and validate it on both the standard few-shot classification benchmark and four extended few-shot learning settings with essential use cases, i.e., cross-domain, transductive, generalized few-shot learning, and low-shot learning. It archived consistent improvements over baseline models as well as previous methods, and established the new stateof-the-art results on two benchmarks.

从有限的数据学习是一个具有挑战性的任务，因为数据的稀缺导致训练型模型的较差。经典的全局汇总表示可能会失去有用的本地信息。最近，许多射击学习方法通​​过使用深度描述符和学习像素级度量来解决这一挑战。但是，使用深描述符作为特征表示可能丢失图像的上下文信息。这些方法中的大多数方法独立地处理支持集中的每个类，这不能充分利用鉴别性信息和特定于特定的嵌入。在本文中，我们提出了一种名为稀疏空间变压器（SSFormers）的新型变压器的神经网络架构，可以找到任务相关的功能并抑制任务无关的功能。具体地，我们首先将每个输入图像划分为不同大小的几个图像斑块，以获得密集的局部特征。这些功能在表达本地信息时保留上下文信息。然后，提出了一种稀疏的空间变压器层以在查询图像和整个支持集之间找到空间对应关系，以选择任务相关的图像斑块并抑制任务 - 无关的图像斑块。最后，我们建议使用图像补丁匹配模块来计算密集的本地表示之间的距离，从而确定查询图像属于支持集中的哪个类别。广泛的少量学习基准测试表明，我们的方法实现了最先进的性能。

Few-shot classification aims to learn a classifier to recognize unseen classes during training with limited labeled examples. While significant progress has been made, the growing complexity of network designs, meta-learning algorithms, and differences in implementation details make a fair comparison difficult. In this paper, we present 1) a consistent comparative analysis of several representative few-shot classification algorithms, with results showing that deeper backbones significantly reduce the performance differences among methods on datasets with limited domain differences, 2) a modified baseline method that surprisingly achieves competitive performance when compared with the state-of-the-art on both the mini-ImageNet and the CUB datasets, and 3) a new experimental setting for evaluating the cross-domain generalization ability for few-shot classification algorithms. Our results reveal that reducing intra-class variation is an important factor when the feature backbone is shallow, but not as critical when using deeper backbones. In a realistic cross-domain evaluation setting, we show that a baseline method with a standard fine-tuning practice compares favorably against other state-of-the-art few-shot learning algorithms.

很少有射击学习（FSL）旨在使用有限标记的示例生成分类器。许多现有的作品采用了元学习方法，构建了一些可以从几个示例中学习以生成分类器的学习者。通常，几次学习者是通过依次对多个几次射击任务进行采样并优化几杆学习者在为这些任务生成分类器时的性能来构建或进行元训练的。性能是通过结果分类器对这些任务的测试（即查询）示例进行分类的程度来衡量的。在本文中，我们指出了这种方法的两个潜在弱点。首先，采样的查询示例可能无法提供足够的监督来进行元训练少数学习者。其次，元学习的有效性随着射击数量的增加而急剧下降。为了解决这些问题，我们为少数学习者提出了一个新颖的元训练目标，这是为了鼓励少数学习者生成像强大分类器一样执行的分类器。具体而言，我们将每个采样的几个弹药任务与强大的分类器相关联，该分类器接受了充分的标记示例。强大的分类器可以看作是目标分类器，我们希望在几乎没有示例的情况下生成的几个学习者，我们使用强大的分类器来监督少数射击学习者。我们提出了一种构建强分类器的有效方法，使我们提出的目标成为现有基于元学习的FSL方法的易于插入的术语。我们与许多代表性的元学习方法相结合验证了我们的方法，Lastshot。在几个基准数据集中，我们的方法可导致各种任务的显着改进。更重要的是，通过我们的方法，基于元学习的FSL方法可以在不同数量的镜头上胜过基于非Meta学习的方法。

很少有开放式识别旨在对可见类别的培训数据进行有限的培训数据进行分类和新颖的图像。这项任务的挑战是，该模型不仅需要学习判别性分类器，以用很少的培训数据对预定的类进行分类，而且还要拒绝从未见过的培训时间出现的未见类别的输入。在本文中，我们建议从两个新方面解决问题。首先，我们没有像在标准的封闭设置分类中那样学习看到类之间的决策边界，而是为看不见的类保留空间，因此位于这些区域中的图像被认为是看不见的类。其次，为了有效地学习此类决策边界，我们建议利用所见类的背景功能。由于这些背景区域没有显着促进近距离分类的决定，因此自然地将它们用作分类器学习的伪阶层。我们的广泛实验表明，我们提出的方法不仅要优于多个基线，而且还为三个流行的基准测试（即Tieredimagenet，Miniimagenet和Caltech-uscd Birds-birds-2011-2011（Cub））设定了新的最先进结果。

元学习已成为几乎没有图像分类的实用方法，在该方法中，“学习分类器的策略”是在标记的基础类别上进行元学习的，并且可以应用于具有新颖类的任务。我们删除了基类标签的要求，并通过无监督的元学习（UML）学习可通用的嵌入。具体而言，任务发作是在元训练过程中使用未标记的基本类别的数据增强构建的，并且我们将基于嵌入式的分类器应用于新的任务，并在元测试期间使用标记的少量示例。我们观察到两个元素在UML中扮演着重要角色，即进行样本任务和衡量实例之间的相似性的方法。因此，我们获得了具有两个简单修改的​​强基线 - 一个足够的采样策略，每情节有效地构建多个任务以及半分解的相似性。然后，我们利用来自两个方向的任务特征以获得进一步的改进。首先，合成的混淆实例被合并以帮助提取更多的判别嵌入。其次，我们利用额外的特定任务嵌入转换作为元训练期间的辅助组件，以促进预先适应的嵌入式的概括能力。几乎没有学习基准的实验证明，我们的方法比以前的UML方法优于先前的UML方法，并且比其监督变体获得了可比甚至更好的性能。

由顺序训练和元训练阶段组成的两阶段训练范式已广泛用于当前的几次学习（FSL）研究。这些方法中的许多方法都使用自我监督的学习和对比度学习来实现新的最新结果。但是，在FSL培训范式的两个阶段，对比度学习的潜力仍未得到充分利用。在本文中，我们提出了一个新颖的基于学习的框架，该框架将对比度学习无缝地整合到两个阶段中，以提高少量分类的性能。在预训练阶段，我们提出了特征向量与特征映射和特征映射与特征映射的形式的自我监督对比损失，该图形与特征映射使用全局和本地信息来学习良好的初始表示形式。在元训练阶段，我们提出了一种跨视图的情节训练机制，以对同一情节的两个不同视图进行最近的质心分类，并采用基于它们的距离尺度对比度损失。这两种策略迫使模型克服观点之间的偏见并促进表示形式的可转让性。在三个基准数据集上进行的广泛实验表明，我们的方法可以实现竞争成果。

传统的细颗粒图像分类通常依赖于带注释的地面真相的大规模训练样本。但是，某些子类别在实际应用中可能几乎没有可用的样本。在本文中，我们建议使用多频邻域（MFN）和双交叉调制（DCM）提出一个新颖的几弹性细颗粒图像分类网络（FICNET）。采用模块MFN来捕获空间域和频域中的信息。然后，提取自相似性和多频成分以产生多频结构表示。 DCM使用分别考虑全球环境信息和类别之间的微妙关系来调节嵌入过程。针对两个少量任务的三个细粒基准数据集进行的综合实验验证了FICNET与最先进的方法相比具有出色的性能。特别是，在两个数据集“ Caltech-UCSD鸟”和“ Stanford Cars”上进行的实验分别可以获得分类精度93.17 \％和95.36 \％。它们甚至高于一般的细粒图像分类方法可以实现的。

少量学习，特别是几秒钟的图像分类，近年来受到了越来越多的关注，并目睹了重大进展。最近的一些研究暗示表明，许多通用技术或“诀窍”，如数据增强，预训练，知识蒸馏和自我监督，可能大大提高了几次学习方法的性能。此外，不同的作品可以采用不同的软件平台，不同的训练计划，不同的骨干架构以及甚至不同的输入图像大小，使得公平的比较困难，从业者与再现性斗争。为了解决这些情况，通过在Pytorch中的同一单个代码库中重新实施17个最新的框架，提出了几次射门学习（Libfewshot）的全面图书馆。此外，基于libfewshot，我们提供多个基准数据集的全面评估，其中包含多个骨干架构，以评估不同培训技巧的常见缺陷和效果。此外，鉴于近期对必要性或未培训机制的必要性怀疑，我们的评估结果表明，特别是当与预训练相结合时，仍然需要这种机制。我们希望我们的工作不仅可以降低初学者的障碍，可以在几次学习上工作，而且还消除了非动力技巧的影响，促进了几枪学习的内在研究。源代码可从https://github.com/rl-vig/libfewshot获取。

The task of Few-shot learning (FSL) aims to transfer the knowledge learned from base categories with sufficient labelled data to novel categories with scarce known information. It is currently an important research question and has great practical values in the real-world applications. Despite extensive previous efforts are made on few-shot learning tasks, we emphasize that most existing methods did not take into account the distributional shift caused by sample selection bias in the FSL scenario. Such a selection bias can induce spurious correlation between the semantic causal features, that are causally and semantically related to the class label, and the other non-causal features. Critically, the former ones should be invariant across changes in distributions, highly related to the classes of interest, and thus well generalizable to novel classes, while the latter ones are not stable to changes in the distribution. To resolve this problem, we propose a novel data augmentation strategy dubbed as PatchMix that can break this spurious dependency by replacing the patch-level information and supervision of the query images with random gallery images from different classes from the query ones. We theoretically show that such an augmentation mechanism, different from existing ones, is able to identify the causal features. To further make these features to be discriminative enough for classification, we propose Correlation-guided Reconstruction (CGR) and Hardness-Aware module for instance discrimination and easier discrimination between similar classes. Moreover, such a framework can be adapted to the unsupervised FSL scenario.