合成数据生成已成为人工智能应用中应对数据稀缺、隐私问题和资源优化等相关挑战的重要方法。本文探讨了合成数据生成方法的最新进展,重点关注生成学习、迁移学习和建模技术。生成学习使用机器学习模型来复制现实世界数据中的统计模式。同时,迁移学习允许在相关任务中进行知识迁移,从而减少数据稀缺带来的影响。建模技术,如基于统计和机器学习的方法,可创建与真实数据分布密切相关的合成数据。本文探讨了各种方法和案例研究及其在不同应用领域的意义,重点是军事领域。此外,基准分析表明了生成对抗网络和变异自动编码器在合成数据生成任务中的有效性。考虑到迁移学习策略的优缺点和应用领域,对迁移学习策略进行了评估。评估了生成合成场景的建模技术。论文最后讨论了合成数据生成对加强军事领域决策支持的重要性。
人工智能是当今世界最重要的话题之一。人工智能(AI)是指开发能够执行通常需要人类智能才能完成的任务的计算机系统。这些任务包括理解自然语言、识别模式、从经验中学习和做出决策。有了人工智能,机器可以分析大量数据、识别趋势并做出预测,从而改进决策、提高生产率并增强用户体验。开发人工智能成本高昂,而且需要专业技术知识,因此导致技术熟练的专业人员短缺。人工智能系统还可能延续训练数据中存在的偏见,从而限制其公平性。人工智能的关键要求之一是真实世界的数据集。尽管与技术进步相关的数据集数量庞大且不断增长,但主要挑战之一是数据质量低且稀缺,尤其是在军事领域。要应对这一挑战,需要解决两个重要问题:俭约型人工智能和合成数据。
俭约型人工智能是一种技术,旨在利用较少的数据和计算资源实现人工智能模型的鲁棒性。它涉及用有限的资源训练人工智能系统,重点是输入节俭和学习节俭。其目标是在使用较少数据和优化学习过程的同时实现预测质量。在某些领域,如军事领域,出于安全原因,可能无法随时获得完整的数据库。在这种情况下,节俭的人工智能就变得至关重要。为了克服缺乏数据的问题,研究人员和工程师们正在探索不同的方法。其中一种方法是所谓的 “迁移学习”,即使用已经从足够数据集中学习过的现有人工智能系统。另一种技术是数据生成,即利用虚拟环境生成与真实环境条件非常相似的数据。数据增强是另一种方法,涉及通过对现有数据进行转换或修改来生成新数据。将数据生成和数据扩增结合起来,可以获得更全面、更多样的数据集。
数据具有重要价值,但质量至关重要。随着企业和研究人员对数据的依赖程度越来越高,对高质量数据和隐私的需求也变得越来越重要。由人工生成的信息组成的合成数据正在成为应对这些挑战的强大解决方案。合成数据通常比真实数据质量更高。此外,还应实施隐私保护措施,防止关键信息泄露。在军事领域,由于行动的动态性和高风险,数据收集具有挑战性。然而,由于所涉及数据的敏感性,隐私问题在军事领域非常普遍。合成数据生成被证明是一种有价值的创新解决方案。虽然合成数据是一个令人信服的概念,但其生成却要求精确。它必须是可信的,并符合原始数据的基本分布。因此,负责生成合成数据的算法必须表现出鲁棒性,并有效捕捉真实数据中固有的模式。