Размер выборки влияет на сложность модели, которую можно обучать, так чтобы явно не переобучиться. Если данных мало, то придется ограничиться только самыми простыми моделями, но и они дадут какой-то результат. Простейшая линейная регрессия - вполне себе модель, и данных требуется немного.