Από 3 Ιουλίου έως 16 Ιουλίου στο Κρατικό Πανεπιστήμιο του Νίζνι Νόβγκοροντ. N.I. Ο Λομπατσέφσκι φιλοξένησε το Διαπανεπιστημιακό Θερινό Σχολείο της Intel για το Computer Vision - Computer Vision Summer Camp, στο οποίο συμμετείχαν περισσότεροι από 100 μαθητές. Η σχολή απευθυνόταν σε τεχνικούς φοιτητές από πανεπιστήμια του Nizhny Novgorod που ενδιαφέρονται για την όραση υπολογιστών, τη βαθιά μάθηση, τα νευρωνικά δίκτυα, το Intel OpenVINO, το OpenCV.
Σε αυτό το άρθρο θα μοιραστούμε πώς έγινε η επιλογή για τη Σχολή, τι σπούδασαν, τι έκαναν οι μαθητές στο πρακτικό μέρος και επίσης θα μιλήσουμε για μερικά από τα έργα που παρουσιάστηκαν στην άμυνα.
Διαδικασία επιλογής και μορφές συμμετοχής
Αποφασίσαμε να δώσουμε στα παιδιά την επιλογή να υποβάλουν αίτηση για δύο μορφές εκπαίδευσης: πλήρους και μερικής απασχόλησης. Για μαθήματα μερικής και μερικής φοίτησης, οι φοιτητές δεν υποβλήθηκαν σε επιλογή και εγγράφηκαν αμέσως. Παρακολουθούσαν μόνο διαλέξεις, τις καθημερινές, το πρωί. Τα παιδιά είχαν επίσης την ευκαιρία να ολοκληρώσουν πρακτικές εργασίες και να τις στείλουν σε για δοκιμές από εκπαιδευτικούς.
Για να πληρούν τις προϋποθέσεις για την εξέταση πλήρους απασχόλησης, τα παιδιά έπρεπε να έρθουν στο γραφείο της Intel για μια συνέντευξη με την επιτροπή. Η διαφορά από τη φόρμα μερικής και μερικής απασχόλησης ήταν ότι, εκτός από τις διαλέξεις, οι συμμετέχοντες στο στρατόπεδο πέρασαν από πρακτικές εργασίες με επιμελητές - δασκάλους UNN και μηχανικούς από την Intel. Τη δεύτερη εβδομάδα τελείωσαν οι πρακτικές εργασίες και ξεκίνησαν τα έργα, στα οποία οι συμμετέχοντες εργάστηκαν σε ομάδες των 3 ατόμων.
Κατά τη διάρκεια της συνέντευξης, οι μαθητές τέθηκαν ερωτήσεις σχετικά με τα μαθηματικά και τον προγραμματισμό, ενώ τους δόθηκε επίσης ένα πρόβλημα που έπρεπε να λυθεί επιτόπου. Αξίζει να σημειωθεί ότι η επιτροπή αποτελούνταν από μηχανικούς λογισμικού, μηχανικούς αλγορίθμων και καθηγητές πανεπιστημίου. N.I. Lobachevsky, οπότε η συνέντευξη αποδείχθηκε πολύπλευρη και εξαιρετική. Από την πλευρά του συνεντευκτής, ήταν ενδιαφέρον να μάθουμε τις βασικές τεχνικές γνώσεις των μαθητών σε σχέση με την όραση υπολογιστών, έτσι θέματα όπως C++/STL, OOP, βασικοί αλγόριθμοι και δομές δεδομένων, γραμμική άλγεβρα, μαθηματική ανάλυση, διακριτά μαθηματικά και ζητήθηκαν πολύ περισσότερα. Μεταξύ των εργασιών, προτεραιότητα ήταν να μάθουμε το σκεπτικό των μαθητών. Η επιτροπή ενδιαφέρθηκε επίσης για το πού σπούδασαν, τι εμπειρία είχαν πριν από αυτό το σχολείο (για παράδειγμα, επιστημονική δραστηριότητα) και πώς θα μπορούσε να εφαρμοστεί απευθείας στον τομέα της όρασης υπολογιστών.
Στην ολοήμερη επιλογή συμμετείχαν συνολικά 78 μαθητές, ενώ οι θέσεις πλήρους φοίτησης ήταν 24. Ο διαγωνισμός ήταν 3 μαθητές ανά θέση. Στατιστικά στοιχεία για τους συμμετέχοντες και οπτικές διαφορές μεταξύ των μορφών συμμετοχής πλήρους και μερικής απασχόλησης φαίνονται στον παρακάτω πίνακα:
Τι έκαναν τα παιδιά για 2 εβδομάδες;
Οι μαθητές εξοικειώθηκαν θεωρητικά και πρακτικά με τις κύριες εργασίες της όρασης υπολογιστή: ταξινόμηση εικόνων, ανίχνευση αντικειμένων και παρακολούθησή τους. Το στοιχείο της διάλεξης για κάθε θέμα περιελάμβανε συνήθως μια ιστορική εκδρομή στην ανάπτυξη κλασικών μεθόδων για την επίλυση προβλημάτων όρασης υπολογιστή και σύγχρονων μεθόδων επίλυσης χρησιμοποιώντας μηχανική μάθηση και νευρωνικά δίκτυα. Τη θεωρία ακολούθησε η πρακτική, όπου οι μαθητές κατέβασαν δημοφιλή μοντέλα νευρωνικών δικτύων και τα ξεκίνησαν χρησιμοποιώντας τη μονάδα DNN της βιβλιοθήκης OpenCV, δημιουργώντας μια προσαρμοσμένη εφαρμογή.
Οι παρουσιάσεις όλων των διαλέξεων αναρτήθηκαν σε δημόσιο αποθετήριο , ώστε οι μαθητές να μπορούν πάντα να ανοίγουν και να βλέπουν τις απαραίτητες πληροφορίες, ακόμη και μετά το σχολείο. Ήταν δυνατή η επικοινωνία με καθηγητές, καθηγητές πρακτικής και μηχανικούς της Intel τόσο ζωντανά όσο και μέσω συνομιλίας στο Gitter. Ο χρόνος της εβδομάδας του έργου αποδείχθηκε επίσης επιτυχής: ξεκίνησε την Τετάρτη, γεγονός που επέτρεψε να περάσετε χρήσιμα το Σαββατοκύριακο χωρίς διαλέξεις, βελτιώνοντας τις αποφάσεις της ομάδας. Οι πιο υπεύθυνοι συμμετέχοντες πέρασαν το μισό του Σαββάτου στο γραφείο της Intel, για το οποίο ανταμείφθηκαν με μια απρογραμμάτιστη εκδρομή την ίδια μέρα.
Πώς ήταν η υπεράσπιση των έργων;
Σε κάθε ομάδα δόθηκε 10 λεπτά για να μιλήσει για το τι έκανε κατά τη διάρκεια του έργου και τι κατέληξε. Μετά από αυτό το διάστημα, ξεκίνησαν 5 λεπτά, κατά τη διάρκεια των οποίων οι μηχανικοί της εταιρείας έκαναν ερωτήσεις στα παιδιά και έδωσαν μικρές συμβουλές που θα τους βοηθούσαν να βελτιώσουν το έργο τους ή να αποτρέψουν υπάρχοντα λάθη στο μέλλον. Καθένα από τα παιδιά δοκίμασε τον εαυτό του ως ομιλητής, επιδεικνύοντας τις γνώσεις του στον τομέα της όρασης υπολογιστών και επιβεβαιώνοντας τη συμβολή του στη δημιουργία του έργου, το οποίο μας βοήθησε να εξετάσουμε και να βγάλουμε ένα συμπέρασμα για κάθε συμμετέχοντα στο σχολείο. Η άμυνα πραγματοποιήθηκε σε 3 ώρες, αλλά φροντίσαμε τα παιδιά και μειώσαμε την ένταση με ένα σύντομο διάλειμμα για καφέ, όπου τα παιδιά μπορούσαν να πάρουν μια ανάσα και να συζητήσουν θέματα με κορυφαίους ειδικούς της Intel.
Στο τέλος της ημέρας απονείμαμε μία πρώτη, δύο δεύτερες και τρεις τρίτες θέσεις. Ήταν αρκετά δύσκολο να διαλέξω, γιατί κάθε ομάδα, κάθε έργο είχε τη δική της γεύση και ξεχώριζε για την πρωτοτυπία παρουσίασής της.
Συμμετέχοντες πλήρους απασχόλησης CV Camp, υπεράσπιση έργου, γραφείο Intel στο Nizhny Novgorod
Παρουσιάστηκαν έργα
Έξυπνο γάντι
Χρήση ανιχνευτή και ανιχνευτή με χρήση OpenCV για οπτική πλοήγηση στο διάστημα. Η ομάδα έχει προσθέσει επιπλέον δυνατότητα ανίχνευσης βάθους χρησιμοποιώντας δύο κάμερες. Το Microsoft Speech API χρησιμοποιείται ως διεπαφή διαχείρισης.
Αισθητήριο νεύρο
Ανίχνευση φαγητού και επιλογή συνταγής για έτοιμο πιάτο, συμπεριλαμβανομένων των υλικών που βρέθηκαν. Τα παιδιά δεν φοβήθηκαν την εργασία και μέσα σε μια εβδομάδα σημείωσαν μόνοι τους έναν επαρκή αριθμό εικόνων, εκπαίδευσαν τον ανιχνευτή χρησιμοποιώντας το TensorFlow Object Detection API και πρόσθεσαν λογική για την εύρεση της συνταγής. Απλό και καλόγουστο!
Editor 2.0
Οι συμμετέχοντες στο έργο χρησιμοποίησαν ένα σύνολο νευρωνικών δικτύων (αναζήτηση προσώπου, κανονικοποίηση της εικόνας προσώπου κατά βασικά σημεία, υπολογισμός του περιγραφέα εικόνας προσώπου) για την αναγνώριση προσώπου ως μέρος της εργασίας αναζήτησης θραυσμάτων σε μεγάλα βίντεο στα οποία ένα συγκεκριμένο άτομο βρίσκεται παρόν. Το σύστημα που αναπτύχθηκε μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως σύστημα βοήθειας για την επεξεργασία βίντεο, απαλλάσσοντας ένα άτομο από το να χρειάζεται να παρακολουθήσει ο ίδιος το βίντεο αναζητώντας τα απαραίτητα κομμάτια. Χρήση νευρωνικών δικτύων από , η ομάδα κατάφερε να επιτύχει υψηλή ταχύτητα εφαρμογής: σε φορητό υπολογιστή με επεξεργαστή Intel Core i5, η ταχύτητα επεξεργασίας βίντεο ήταν 58 καρέ ανά δευτερόλεπτο.
Ανώνυμος
Σχεδιάζοντας γυαλιά και μάσκες στο πρόσωπο ενός ατόμου. Το δίκτυο MTCNN χρησιμοποιήθηκε για τον εντοπισμό προσώπων και βασικών σημείων.
Ανώνυμος
Μια άλλη ενδιαφέρουσα εργασία για το θέμα της απόκρυψης ταυτότητας. Αυτή η ομάδα εισήγαγε πολλές επιλογές για την παραμόρφωση προσώπων: θόλωση και εικονοστοιχεία. Σε μια εβδομάδα, τα παιδιά όχι μόνο κατάλαβαν την εργασία, αλλά παρείχαν επίσης μια λειτουργία για την ανωνυμοποίηση ενός συγκεκριμένου ατόμου (με αναγνώριση προσώπου).
Ζεστάνετε
Η ομάδα του έργου "Warm-up" έλυσε το πρόβλημα της δημιουργίας ενός αθλητικού βοηθού για την άσκηση κλίσης κεφαλιού. Και ακόμη κι αν η τελική εφαρμογή αυτής της εφαρμογής εξακολουθεί να είναι αμφιλεγόμενη, διεξήχθη μια ολοκληρωμένη μελέτη συγκρίνοντας διάφορους αλγόριθμους ανίχνευσης προσώπου: καταρράκτες Haar, δίκτυα από το TensorFlow, το OpenCV και το OpenVINO. Ζεσταθήκαμε όχι μόνο σωματικά, αλλά και ψυχικά!
Κάτω 800
Το Nizhny Novgorod, η πόλη όπου έγινε το σχολείο, θα γίνει 2 ετών σε 800 χρόνια, πράγμα που σημαίνει ότι υπάρχει αρκετός χρόνος για να υλοποιηθεί ένα ενδιαφέρον έργο. Ζητήσαμε από τα παιδιά να σκεφτούν το έργο της δημιουργίας ενός οδηγού που, με βάση την εικόνα της πρόσοψης των κτιρίων, μπορεί να παρέχει πληροφορίες σχετικά με το είδος του αντικειμένου που φαίνεται στην εικόνα και ποια στοιχεία είναι γνωστά για αυτό. Κατά τη γνώμη μας, αυτό το έργο ήταν ένα από τα πιο δύσκολα, καθώς σχετίζεται με την κλασική υπολογιστική όραση, αλλά η ομάδα έδειξε ένα αξιοπρεπές αποτέλεσμα.
Πέτρα ψαλίδι χαρτί
Παρά τους αυστηρούς χρονικούς περιορισμούς για την ολοκλήρωση της σχεδιαστικής εργασίας, αυτή η ομάδα δεν φοβήθηκε επίσης να πραγματοποιήσει ένα πείραμα για να εκπαιδεύσει το δικό της νευρωνικό δίκτυο για να ταξινομήσει τις θέσεις των χεριών σε ένα γνωστό παιχνίδι.
Σχόλια από τους συμμετέχοντες
Ζητήσαμε από μαθητές από διαφορετικά μαθήματα να μοιραστούν τις εντυπώσεις τους από το Θερινό Σχολείο:
Πρόσφατα είχα την τύχη να παρακολουθήσω το Intel Computer Vision Summer Camp και ήταν μια υπέροχη εμπειρία. Αποκτήσαμε πολλές νέες γνώσεις και δεξιότητες στον τομέα του βιογραφικού, εγκατάσταση λογισμικού, αποσφαλμάτωση, επίσης βυθιστήκαμε σε ένα εργασιακό περιβάλλον, αντιμετωπίσαμε πραγματικά προβλήματα, συζητήσαμε πιθανές λύσεις με συναδέλφους και δασκάλους. Υπάρχει ένας μύθος ότι η δουλειά του προγραμματιστή συνίσταται αποκλειστικά στην επικοινωνία με υπολογιστή. Ωστόσο, αυτό δεν ισχύει καθόλου. Η δημιουργική μας δουλειά είναι αδιαχώριστη από την επικοινωνία με τους ανθρώπους. Μέσω της επικοινωνίας μπορούσε κανείς να αποκτήσει μοναδική γνώση. Και αυτό το στοιχείο του σχολείου μου άρεσε περισσότερο. Ωστόσο, υπάρχει ένα μειονέκτημα... αφού τελείωσα την προπόνηση ήθελα να συνεχίσω! Εκτός από τις θεωρητικές γνώσεις στο DL και τις πρακτικές δεξιότητες στο βιογραφικό, απέκτησα μια ιδέα για το ποιοι τομείς των μαθηματικών πρέπει να δίνουν ιδιαίτερη προσοχή και ποιες τεχνολογίες πρέπει να μελετηθούν. Η αφοσίωση, ο επαγγελματισμός και η αγάπη για τη δουλειά των μηχανικών και ερευνητών της Intel επηρέασαν την επιλογή κατεύθυνσης στον τομέα της πληροφορικής. Γι' αυτό θα ήθελα να ευχαριστήσω όλους τους διοργανωτές του σχολείου.
Kristina, 1ο έτος, HSE
Σε τόσο σύντομο χρονικό διάστημα, το σχολείο μπόρεσε να παρέχει τη μέγιστη πληροφόρηση και εξάσκηση στο θέμα της όρασης υπολογιστών. Και παρόλο που σχεδιάστηκε για βασικές γνώσεις, οι διαλέξεις περιείχαν πολύ τεχνικό υλικό που θέλετε να κατανοήσετε και να αφιερώσετε περισσότερο χρόνο στη μελέτη. Οι μέντορες και οι καθηγητές του σχολείου απάντησαν με ανυπομονησία σε όλες τις ερωτήσεις και επικοινώνησαν με τους μαθητές. Λοιπόν, ενώ ολοκλήρωνα το τελικό έργο, έπρεπε να βουτήξω στη ζούγκλα της ανάπτυξης μιας ολοκληρωμένης εφαρμογής και να αντιμετωπίσω δυσκολίες που δεν προκύπτουν πάντα κατά τη μελέτη. Η ομάδα μας έφτιαξε τελικά μια εφαρμογή για να παίξει το παιχνίδι «πέτρα-χαρτί-ψαλίδι» με υπολογιστή. Εκπαιδεύσαμε ένα μοντέλο να αναγνωρίζει μια φιγούρα σε μια κάμερα web, γράψαμε λογική και φτιάξαμε μια διεπαφή βασισμένη στο πλαίσιο opencv. Το σχολείο παρείχε τροφή για σκέψη και έναν φορέα για μετέπειτα μάθηση και ανάπτυξη. Είμαι πολύ χαρούμενος που πήρα μέρος.
Sergey, 3ο έτος, UNN
Το σχολείο δεν ανταποκρίθηκε στις προσδοκίες μου. Οι διαλέξεις έγιναν από αρκετά έμπειρα άτομα από προγραμματιστές της Intel. Η επικοινωνία με τους διδάσκοντες ήταν πάντα ενδιαφέρουσα και χρήσιμη, οι μέντορες ανταποκρίνονται και πάντα έτοιμοι να βοηθήσουν.Οι διαλέξεις είναι ευχάριστες να ακούς, τα θέματα είναι αρκετά σχετικά και κατατοπιστικά. Αλλά ήξερα ήδη κάποια πράγματα, και αυτά που δεν ήξερα δεν υποστηρίχθηκαν από την πρακτική με κανέναν τρόπο, και επομένως το πραγματικά καλό υλικό δεν έγινε ποτέ πλήρως κατανοητό και μελετημένο από εμένα. Ναι, οι περισσότερες από τις πληροφορίες παρέχονται για ενημερωτικούς σκοπούς, ώστε να μπορείτε στη συνέχεια να τις δοκιμάσετε στο σπίτι ή απλώς να έχετε μια ιδέα περί τίνος πρόκειται, αλλά παρόλα αυτά ήθελα να εφαρμόσω ορισμένους υπάρχοντες αλγόριθμους μόνος μου κάτω από το η επίβλεψη έμπειρων δασκάλων που μπορούν να δώσουν καλές συμβουλές ή να βοηθήσουν αν συμβεί κάτι δεν λειτουργεί. Ως αποτέλεσμα, στην πράξη χρησιμοποιήθηκαν έτοιμες λύσεις και ο κώδικας, θα έλεγε κανείς, ήταν προγραμμένος για εμάς· χρειάστηκε μόνο να τροποποιηθεί ελαφρώς. Τα έργα ήταν τα πιο απλά και αν προσπαθήσετε να περιπλέκετε την εργασία με κάποιο τρόπο, τότε δεν έχετε αρκετό χρόνο για να την εφαρμόσετε σε μια περισσότερο ή λιγότερο σταθερή κατάσταση, όπως συνέβη με εμάς.
Σε γενικές γραμμές, ολόκληρο το σχολείο μοιάζει με κάποιο είδος όχι πολύ σοβαρού παιχνιδιού προγραμματιστών, και αυτό είναι ακριβώς το λάθος του πρακτικού μέρους. Νομίζω ότι είναι απαραίτητο να αυξηθεί ο χρόνος που αφιερώνεται στο σχολείο, να περιπλέκεται το υλικό πρακτικής, ώστε να μπορείτε και πρέπει να γράψετε κάτι μόνοι σας, κάτι πραγματικά πολύπλοκο και απαραίτητο, και να μην χρησιμοποιείτε έτοιμα, για να κάνετε την πρακτική πιο ομαλή στην αύξηση Η πολυπλοκότητα, τα θέματα για τα έργα διαγωνισμών θα πρέπει να δίνονται τις πρώτες ημέρες, έτσι ώστε το υλικό από τις διαλέξεις και τις πρακτικές να μπορεί να χρησιμοποιηθεί αμέσως στα έργα σας και να υπάρχει περισσότερος χρόνος για υλοποίηση. Τότε ο χρόνος που αφιερώνεται στο σχολείο θα χρησιμεύσει ως καλή εμπειρία για τους επίδοξους ειδικούς.
Dmitry, 1ο έτος μεταπτυχιακό, NSTU
Το καλοκαιρινό σχολείο από την Intel ήταν μια εξαιρετική ευκαιρία να περάσετε αυτό το καλοκαίρι κάνοντας αυτό που αγαπάτε. Το ίδιο το γεγονός ότι οι διαλέξεις δόθηκαν από υπαλλήλους της Intel σχετικά με τον προγραμματισμό στον τομέα της όρασης υπολογιστών δεν μου επέτρεψε να χαλαρώσω· ήθελα να αξιοποιήσω στο έπακρο την όλη διαδικασία, αν και μερικές φορές ήταν δύσκολο. Κάθε μέρα περνούσε πολύ γρήγορα, ανεπαίσθητα και γόνιμα. Η ευκαιρία να υλοποιήσω το δικό μου έργο μου επέτρεψε να εργαστώ σε μια ομάδα με υπέροχους επιμελητές και άλλους συμμετέχοντες στο σχολείο. Αυτές οι δύο εβδομάδες μπορούν να περιγραφούν εν συντομία ως εξής: ενδιαφέρουσες και φευγαλέες.
Ελισαβέτα, 2ο έτος, UNN
Το φθινόπωρο (Οκτώβριος-Νοέμβριος) σας περιμένει το εκπαιδευτικό πρόγραμμα Δέλτα, πληροφορίες για το οποίο μπορείτε να μάθετε από το δικό μας . Μείνετε συντονισμένοι!
Πηγή: www.habr.com