表征学习 Representation Learning（特征学习、表示学习）是什么？

在机器学习领域，表征学习（或特征学习）是一种将原始数据转换成为能够被机器学习有效开发的一种技术的集合。在特征学习算法出现之前，机器学习研究人员需要利用手动特征工程（manual feature learning）等技术从原始数据的领域知识（domain knowledge）建立特征，然后再部署相关的机器学习算法。虽然手动特征工程对于应用机器学习很有效，但它同时也是很困难、很昂贵、很耗时、并依赖于强大专业知识。特征学习弥补了这一点，它使得机器不仅能学习到数据的特征，并能利用这些特征来完成一个具体的任务。

和预测性学习（Predictive Learning）不同，表征学习的目标不是通过学习原始数据预测某个观察结果，而是学习数据的底层结构（underlying structure），从而可以分析出原始数据的其它特性。表征学习允许计算机学习使用特征的同时，也学习如何提取特征：学习如何学习。在机器学习任务中，输入数据例如图片、视频、语言文字、声音等都是高维且冗余复杂，传统的手动提取特征已变得不切合实际，所以需要借助于优秀的特征学习技术。

类似于机器学习，特征学习可以被分为两类：监督式特征学习（Supervised Representation Learning）和无监督式特征学习（Unsupervised Representation Learning）。在监督特征学习中，被标记过的数据被当做特征用来学习。例如神经网络（Neural Networks），多层感知器（Multi-Layer Perception），监督字典学习（Supervised Dictionary Learning）。在无监督特征学习中，未被标记过的数据被当做特征用来学习。例如无监督字典学习（Unsupervised Dictionary Learning），主成分分析（Principal Component Analysis），独立成分分析（Independent Component Analysis），自动编码（Auto-encoders），矩阵分解（Matrix Factorization），各种聚类分析（Clustering）及其变形。

参考文章：表征学习

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