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        1. <b id='F86AC39E9C'><label id='F86AC39E9C'><select id='F86AC39E9C'><dt id='F86AC39E9C'><span id='F86AC39E9C'></span></dt></select></label></b><u id='F86AC39E9C'></u>
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          差異越大,然後全部加起來 。我們先用一個更簡單的任務來說明這個過程——區分貓和狗。自己找到了有用的規律  。越大越亮  。一個很大的正數 。需要給電腦看幾百萬張人臉照片,

          2. 算力

          訓練一個模型,數字越小越暗 ,

          彩色照片稍微複雜一點 :每個像素需要三個數字,但核心識別原理——把采集到的數據變成數字 、藍色的強度(也是 0 到 255)。排成 3×3 :

          10  10  1010  10 20010 200 200

          左上角是深色(數字 10,哪怕是一條 45° 的斜線 ,曲線

        2. 第二層檢測器 :把第一層找到的邊緣組合起來 ,說明邊緣越明顯。
          還有一些 ,

          但如果我們告訴電腦"正確答案"呢?

          就像老師批改作業一樣。為什麽沒有更早實現 ?

          事實上,斯坦福大學的李飛飛教授團隊發布了 ImageNet 數據集。

          但你可能已經發現了一個問題 :這個檢測器隻能找到垂直方向的邊緣(左右亮度差) 。就是"深度學習"。

          Alex Krizhevsky 正是用兩塊遊戲顯卡(NVIDIA GTX 580 ,你會看到一個讓我非常震撼的例子:"國王"減去"男人" ,什麽是鼻子。讓電腦自己學 。它自己發現了"檢測邊緣有助於區分貓和狗" 。

          2009 年 ,

          怎麽用呢?把檢測器疊放到圖片上,

          給電腦看 1000 張貓的照片和 1000 張狗的照片  ,隨機填一組數字 ,它輸出"60% 可能是貓" ,背景可能是深色的  ,那可能是一張臉"

        3. 有人試著提取更複雜的特征 :"檢測眼睛的形狀"、從 1.6 億張候選圖片中篩選和標注 。它專門用來檢測垂直方向的邊緣 。什麽是"鼻子"。我後麵會專門講 。測量臉的立體形狀,讓下次更可能猜對
        4. 怎麽調整 ?不是隨機亂調,就叫"深度神經網絡",把那個數字調大一點

        5. 如果變大——反過來  ,重複幾百萬次之後,

          邊緣勾勒出了圖片裏"有東西"的地方。但也很簡單——本質就是"比較左右兩邊的亮度差" 。動用了來自 167 個國家的近 5 萬名標注工人,就有 100 萬個像素。隻是方向變了 :它比較的是"下麵的亮度 - 上麵的亮度" 。它怎麽找到邊緣 ?

          答案讓我很驚訝:隻用簡單的加減乘除就能做到。

          2012 年,兩個檢測器都會給出非零結果 。

          -1  0  1-2  0  2-1  0  1

          當它掃描圖片的一個區域時 ,不能告訴你"這是一隻眼睛"。

          有的變成了邊緣檢測器(類似 Sobel 算子——電腦自己"發明"了類似的東西) 。這些"正確答案"是電腦學習的前提——沒有答案,49000 名標注工人來自 167 個國家

        6. Large-scale Deep Unsupervised Learning using Graphics Processors - Raina, Madhavan, Ng (2009) — GPU 訓練神經網絡比 CPU 快約 70 倍
        7. NVIDIA GeForce GTX 580 - VideoCardz — GTX 580 於 2010 年 11 月發布  ,就是邊緣 。都不是人類設計的,

          一個邊緣檢測器隻能告訴你"這裏有一條線",不是圖像,

          這就是電腦"看"圖片的第一步:找到所有顏色突變的位置。訓練這樣一個模型  ,

          解決方法是:疊加很多層 。就能看到一個個小方塊,

          一道簡單的數學題

          假設我們有一小塊圖片,什麽是"眼睛" ,叫"參數"。變成幾百萬個數字(說明一下 :現代手機的人臉解鎖不隻靠普通攝像頭——比如 iPhone 的 Face ID 會用紅外線在你臉上投射上萬個不可見的小點 ,花了大約 5-6 天 ,就能檢測出圖片裏有沒有某種特征。

          這就是 AI 的"聰明" :不是真的理解 ,一個管上下——就能找到圖片中任意方向的邊緣 。就能得到每個位置的"邊緣強度"和"邊緣方向"。是為了讓檢測器更關注正中間一行的變化,

          這就是"訓練" 。這可能要算好幾個月甚至幾年 。至今已經用了半個多世紀 。歡迎關注我  ,當時售價 499 美元) ,把部件變成一組代表你這張臉的數字 ,每一張都要把所有參數調整一遍。AlexNet 的 6000 萬個參數震驚了整個計算機視覺領域 。解鎖。數字大的地方,汽車

        8. 像素 → 邊緣 → 形狀 → 部件 → 整體

          每一層都是在上一層的基礎上 ,再傳給下一個 。看一眼屏幕 ,沒有人花這麽大力氣去收集和標注這麽多圖片 。包含 5749 個人的 13000 多張照片)上達到了 99.63% 的準確率 。但永遠覆蓋不了真實世界的複雜性 。即可訂閱 。數字越大 ,我們得先搞清楚一個更基本的問題 :手機到底是怎麽"人臉識別"的 ?

          答案要從一個讓人意外的事實說起——

          你的手機看到的不是一張臉,

          這就是"深度學習"裏"深度"的含義——很多層檢測器疊加在一起。能識別的東西就越複雜。它通過層層檢測器從數字中提取特征。無數種角度、一個三角形在中間,找到了邊緣,豎線、加上"女人"  ,為什麽?

          先別急著回答。用普通電腦的 CPU(中央處理器 ,無數種光線 。原理完全一樣  ,
          有的變成了紋理檢測器。分給大量網上工人完成的平台) ,

          整個過程不到一秒 。遊戲畫麵需要同時計算屏幕上幾百萬個像素的顏色,保持

        9. 如果猜錯了——調整那 9 個數字 ,後續文章也會持續更新。GPU 算力、

          GPU 原本是用來生成(渲染)遊戲畫麵的。把所有檢測器發現的信息都匯集在一起,檢測更複雜的東西  。就能看到"臉"了。但疊加四五層之後,

          讓我用一個具體例子來演示 。瞳孔是深色的 ,

          不過你可能發現了  ,就無法判斷對錯,涵蓋 2 萬多個類別 。Hinton 和 Williams 發表在《Nature》(全球最權威的科學期刊之一)上的一篇論文奠定了這個方法的基礎 。綜合判斷最終結果) 。

          順便說一下這個檢測器的來曆:Sobel 算子是 1968 年由 Irwin Sobel 和 Gary Feldman 在斯坦福人工智能實驗室的一次演講中提出的,他們第一次用數學來描述神經元的工作方式 。不是咬一口的味道——那它"看到"的是什麽?

          文字怎麽變成數字?AI 又怎麽"理解"這些數字的意思?

          下一篇 ,

          但如果讓電腦自己來選呢 ?

          假設我們不再指定這 9 個數字,

          疊加:從線條到人臉

          但一層檢測器還不夠 。AlexNet 將錯誤率從同年第二名的 26.2% 直接降到了 15.3%(這裏的"錯誤率"叫 top-5 錯誤率——給電腦 5 次機會猜圖片內容 ,

          核心突破:讓電腦自己學

          還記得前麵的 Sobel 算子嗎 ?

          -1  0  1-2  0  2-1  0  1

          這 9 個數字是人類設計的 。

          如果我們換一塊顏色完全相同 、

          但電腦隻看到數字啊 ,

          就像考試之後對答案:

          • 最終結果錯了
          • 是因為最後一步的某個數字偏了
          • 那個數字偏了 ,層層加工"的計算結構 。現在你隻需要知道:電腦有辦法算出調整的方向和幅度。等於什麽 ?

            參考資料

            1. Sobel operator - Wikipedia — Sobel 算子由 Irwin Sobel 和 Gary Feldman 於 1968 年在斯坦福人工智能實驗室提出
            2. A logical calculus of the ideas immanent in nervous activity - McCulloch & Pitts (1943) — 第一個神經元數學模型 ,但原理完全一樣——歸根到底還是數字 。

              從邊緣到形狀:AI 卡了幾十年

              找到邊緣之後呢 ?

              1968 年的 Sobel 算子能找到邊緣 ,是因為裏麵的某個數字該大一點

          電腦會計算 :如果某個檢測器裏的某個數字稍微變大一點 ,而發型屬於臉的外圍 ,

          這個數字的意思是 :這裏有一條明顯的邊緣 ,神經網絡研究的先驅 Geoffrey Hinton 的學生 Alex Krizhevsky 用這種"多層疊加"的方法做了一個圖像識別程序,

          這個困境持續了幾十年,

          神奇的事情發生了:那些原本隨機的數字,而是一堆數字 。把那個數字調小一點

        10. 每次調整的幅度都很小(比如 0.001),取名 AlexNet(Alex 的網絡) 。

          科學家們嚐試了很多方法:

          但這些方法都撞上了同一堵牆  :需要人類告訴電腦什麽是"眼睛"、這個檢測器會在整張圖片上一格一格地滑動  ,電腦怎麽知道該把那些數字往大了調還是往小了調  ?

          這是整個係統最精巧的部分,

          為什麽這個檢測器能工作 ?

          你可能會好奇 :-1, 0, 1, -2, 0, 2, -1, 0, 1這幾個數字是怎麽來的?為什麽這樣排列就能檢測邊緣?

          讓我解釋一下它的邏輯。

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