{"id":35293,"date":"2019-10-31T22:03:28","date_gmt":"2019-10-31T19:03:28","guid":{"rendered":"https:\/\/prohoster.info\/blog\/lopnul-li-puzyr-mashinnogo-obucheniya-ili-nachalo-novoj-zari\/"},"modified":"2019-10-31T22:03:28","modified_gmt":"2019-10-31T19:03:28","slug":"lopnul-li-puzyr-mashinnogo-obucheniya-ili-nachalo-novoj-zari","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/prohoster.info\/it\/blog\/news\/lopnul-li-puzyr-mashinnogo-obucheniya-ili-nachalo-novoj-zari","title":{"rendered":"\u00c8 scoppiata la bolla del machine learning o \u00e8 l'inizio di un nuovo albori?","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"<p>Recentemente \u00e8 uscito <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/www.getrevue.co\/profile\/peterzhegin\/issues\/ai-investment-activity-trends-of-2018-issue-8-150825?fbclid=IwAR0tU3l4WSotv7pQpYm8PmyKgVbgUgfMLeue_IiV78lXXApH-cy9EcG2kDc\">su Habr.<\/a><\/noindex>, che mostra abbastanza bene la tendenza nell'apprendimento automatico degli ultimi anni. In breve: il numero di startup nel campo dell'apprendimento automatico \u00e8 crollato drasticamente negli ultimi due anni.<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"\u00c8 scoppiata la bolla del machine learning o \u00e8 l&#039;inizio di un nuovo albori?\" src=\"\/wp-content\/uploads\/68b58feab2da46b7bb6f412e088313c1.png\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\nBene. Analizziamo \u00abse la bolla \u00e8 scoppiata\u00bb, \u00abcome andare avanti\u00bb e parliamo di dove sia venuto tutto questo.<br \/>\n<noindex><a rel=\"nofollow\" name=\"habracut\"><\/a><\/noindex><br \/>\nPer cominciare, parliamo di cosa \u00e8 stato il motore di questa curva. Da dove \u00e8 nata. Probabilmente tutti ricorderanno <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/papers.nips.cc\/paper\/4824-imagenet-classification-with-deep-convolutional-neural-networks.pdf\">la vittoria<\/a><\/noindex> dell'apprendimento automatico nel 2012 al concorso ImageNet. Dopotutto, questo \u00e8 il primo grande evento! Ma in realt\u00e0 non \u00e8 cos\u00ec. E anche la crescita della curva inizia qualche anno prima. Io la suddividerei in diversi momenti.<\/p>\n<ol>\n<li>Il 2008 \u00e8 l'anno in cui viene coniato il termine \u201cbig data\u201d. I veri prodotti hanno iniziato <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/ru.wikipedia.org\/wiki\/%D0%91%D0%BE%D0%BB%D1%8C%D1%88%D0%B8%D0%B5_%D0%B4%D0%B0%D0%BD%D0%BD%D1%8B%D0%B5\">a comparire<\/a><\/noindex> dal 2010. I big data sono direttamente collegati all'apprendimento automatico. Senza big data, non \u00e8 possibile il funzionamento stabile degli algoritmi che esistevano all'epoca. E non si tratta di reti neurali. Fino al 2012, le reti neurali erano appannaggio di una minoranza marginale. Tuttavia, allora hanno iniziato a funzionare algoritmi completamente diversi, che esistevano gi\u00e0 da anni, se non decenni: <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/ru.wikipedia.org\/wiki\/%D0%9C%D0%B5%D1%82%D0%BE%D0%B4_%D0%BE%D0%BF%D0%BE%D1%80%D0%BD%D1%8B%D1%85_%D0%B2%D0%B5%D0%BA%D1%82%D0%BE%D1%80%D0%BE%D0%B2\">SVM<\/a><\/noindex>(1963, 1993), <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/ru.wikipedia.org\/wiki\/Random_forest\">Random Forest<\/a><\/noindex> (1995), <noindex>AdaBoost<\/noindex> (2003),... Le startup di quegli anni erano principalmente legate all'elaborazione automatica di dati strutturati: casse, utenti, pubblicit\u00e0, e molto altro.\n<p>La derivata di questa prima ondata \u00e8 un insieme di framework, come XGBoost, CatBoost, LightGBM, ecc.\n<\/li>\n<li>Nel 2011-2012 <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/en.wikipedia.org\/wiki\/Convolutional_neural_network\">le reti neurali convoluzionali<\/a><\/noindex> hanno vinto diversi concorsi di riconoscimento delle immagini. Il loro utilizzo reale \u00e8 stato un po' ritardato. Direi che le startup e le soluzioni consapevoli di massa hanno iniziato a comparire dal 2014. Ci sono voluti due anni per metabolizzare che le reti neurali funzionano davvero, per creare framework comodi da installare e avviare in tempi ragionevoli, sviluppare metodi che stabilizzassero e accelerassero il tempo di convergenza.\n<p>Le reti convoluzionali hanno permesso di affrontare le sfide della visione artificiale: classificazione delle immagini e degli oggetti sulle immagini, rilevamento degli oggetti, riconoscimento di oggetti e persone, miglioramento delle immagini, ecc., e cos\u00ec via.<\/li>\n<li>Anni 2015-2017. Boom di algoritmi e progetti legati a reti ricorrenti o loro analoghi (LSTM, GRU, TransformerNet, ecc.). Sono emersi algoritmi ben funzionanti per la \u201ctrascrizione vocale\u201d, sistemi di traduzione automatica. In parte si basano su reti convoluzionali per l'estrazione delle caratteristiche di base. In parte sul fatto che sono riusciti a raccogliere set di dati veramente grandi e di alta qualit\u00e0. <\/li>\n<\/ol>\n<p>\n<img decoding=\"async\" alt=\"\u00c8 scoppiata la bolla del machine learning o \u00e8 l&#039;inizio di un nuovo albori?\" src=\"\/wp-content\/uploads\/d4b3a1dd2483ef1300862f5f61db645a.png\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<br \/>\n\u201cLa bolla \u00e8 scoppiata? L'hype \u00e8 surriscaldato? Sono morti come il blockchain?\u201d<br \/>\nE gi\u00e0! Domani Siri smetter\u00e0 di funzionare nel tuo telefono e dopodomani Tesla non distinguer\u00e0 una curva da un canguro.<\/p>\n<p>Le reti neurali sono gi\u00e0 in azione. Sono presenti in decine di dispositivi. Permettono davvero di guadagnare, modificano il mercato e il mondo circostante. L'hype appare in un modo leggermente diverso:<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"\u00c8 scoppiata la bolla del machine learning o \u00e8 l&#039;inizio di un nuovo albori?\" src=\"\/wp-content\/uploads\/a2b271c8eb1cf54fe59389d10cf8e17e.png\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<br \/>\nSemplicemente, le reti neurali hanno smesso di essere qualcosa di nuovo. S\u00ec, molte persone hanno aspettative eccessive. Ma un gran numero di aziende ha imparato ad applicare le reti neurali e a realizzare prodotti su quella base. Le reti neurali offrono nuove funzionalit\u00e0, consentono di ridurre posti di lavoro e abbattere i costi dei servizi:<\/p>\n<ul>\n<li>Le aziende manifatturiere integrano algoritmi per l'analisi dei difetti nella catena di montaggio. <\/li>\n<li>Le aziende zootecniche acquistano sistemi di monitoraggio delle mucche. <\/li>\n<li> Mietitrebbiatrici automatiche. <\/li>\n<li>Call center automatizzati.<\/li>\n<li>Filtri in SnapChat. (almeno qualcosa di utile!)<\/li>\n<\/ul>\n<p>\nMa la cosa principale, e non cos\u00ec ovvia: \u201cNon ci sono pi\u00f9 idee nuove, o non porteranno capitale immediato\u201d. Le reti neurali hanno risolto decine di problemi. E ne risolveranno ancora di pi\u00f9. Tutte le idee ovvie che c'erano hanno dato vita a molte startup. Ma tutto ci\u00f2 che era a livello superficiale \u00e8 gi\u00e0 stato raccolto. Negli ultimi due anni non ho incontrato nemmeno una nuova idea per l'uso delle reti neurali. Nessun nuovo approccio (ok, ci sono alcune complicazioni con i GAN).<\/p>\n<p>Ogni nuova startup \u00e8 sempre pi\u00f9 complessa. Non richiede pi\u00f9 solo due ragazzi che allenano una rete neurale con dati aperti. Richiede programmatori, server, un team di annotatori, supporto complesso, ecc.<\/p>\n<p>Il risultato \u00e8 che le startup stanno diventando meno. Ma la produzione aumenta. Vuoi implementare il riconoscimento delle targhe automobilistiche? Ci sono centinaia di specialisti sul mercato con esperienza pertinente. Puoi assumere qualcuno e in pochi mesi il tuo dipendente realizzer\u00e0 un sistema. Oppure puoi comprare uno gi\u00e0 pronto. Ma realizzare una nuova startup?.. \u00c8 follia!<\/p>\n<p>\u00c8 necessario creare un sistema di tracciamento dei visitatori: perch\u00e9 pagare per un sacco di licenze quando puoi creare il tuo in 3-4 mesi, adattandolo al tuo business? <\/p>\n<p>Attualmente, le reti neurali stanno seguendo lo stesso percorso che hanno gi\u00e0 attraversato decine di altre tecnologie. <\/p>\n<p>Ricordate come \u00e8 cambiato il concetto di 'sviluppatore di siti' dal 1995? Finch\u00e9 il mercato non sar\u00e0 saturo di specialisti. I professionisti sono molto pochi. Ma posso scommettere che tra 5-10 anni non ci sar\u00e0 molta differenza tra un programmatore Java e uno sviluppatore di reti neurali. Ci saranno abbastanza specialisti di entrambi sul mercato.<\/p>\n<p>Ci sar\u00e0 semplicemente una classe di compiti per i quali si risolveranno con le reti neurali. \u00c8 emerso un problema \u2014 assumi uno specialista.<\/p>\n<p><b>\u201cE poi? Dove \u00e8 l'intelligenza artificiale promessa?\u201d<\/b><\/p>\n<p>E qui c'\u00e8 un piccolo, ma interessante mistero:)<\/p>\n<p>Il stack tecnologico attuale, a quanto pare, non ci porter\u00e0 all'intelligenza artificiale. Le idee, la loro novit\u00e0 \u2014 in gran parte si sono esaurite. Parliamo di cosa mantiene l'attuale livello di sviluppo.<\/p>\n<h3>Limitazioni<\/h3>\n<p>\nIniziamo con le auto a guida autonoma. Sembra chiaro che costruire automobili completamente autonome con le tecnologie attuali \u00e8 possibile. Ma dopo quanti anni succeder\u00e0 \u2014 non \u00e8 chiaro. Tesla pensa che accadr\u00e0 tra un paio d'anni \u2014 <\/p>\n<p><center><div class=\"youtube-placeholder\" data-id=\"Ucp0TTmvqOE\" onclick=\"loadVideo(this)\">\r\n        <img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/img.youtube.com\/vi\/Ucp0TTmvqOE\/hqdefault.jpg\" alt=\"Guarda il video\" loading=\"lazy\" width=\"480\" height=\"360\" style=\"width:100%;height:auto;\">\r\n        <div class=\"play-button\"><\/div>\r\n    <\/div><\/center><br \/>\nCi sono molti altri <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/beth.technology\/truths-autonomous-vehicles\/\">specialisti<\/a><\/noindex>, che lo valutano in 5-10 anni. <\/p>\n<p>Probabilmente, a mio avviso, tra 15 anni l'infrastruttura delle citt\u00e0 cambier\u00e0 cos\u00ec tanto che l'arrivo delle auto autonome diventer\u00e0 inevitabile, sar\u00e0 un prolungamento di essa. Ma questo non pu\u00f2 essere considerato intelligenza. La moderna Tesla \u00e8 un complesso sistema di filtraggio dei dati, ricerca e riaddestramento. Sono regole-regole-regole, raccolta di dati e filtri su di essi (ecco <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"http:\/\/cv-blog.ru\/?p=279\">qui<\/a><\/noindex> ne ho scritto pi\u00f9 dettagliatamente, o guarda da <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/www.youtube.com\/watch?time_continue=7614&amp;v=Ucp0TTmvqOE\">questo<\/a><\/noindex> questa annotazione).<\/p>\n<h3>Il primo problema<\/h3>\n<p>\nEd \u00e8 proprio qui che vediamo <b>il primo problema fondamentale<\/b>. Big data. \u00c8 esattamente ci\u00f2 che ha generato l'attuale ondata di reti neurali e apprendimento automatico. Ora, per fare qualcosa di complesso e automatico, servono molti dati. Non solo molti, ma veramente tanti. Sono necessari algoritmi automatizzati per la raccolta, l'annotazione e l'utilizzo. Se vogliamo far vedere alla macchina i camion contro il sole, prima dobbiamo raccogliere un numero sufficiente. Se vogliamo che la macchina non impazzisca per una bicicletta attaccata al portapacchi, servono pi\u00f9 campioni.<\/p>\n<p>E uno solo esempio non basta. Centinaia? Migliaia? <\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"\u00c8 scoppiata la bolla del machine learning o \u00e8 l&#039;inizio di un nuovo albori?\" src=\"\/wp-content\/uploads\/923ef975804234f1b3dcbfee0143f2b4.png\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<\/p>\n<h3>Il secondo problema<\/h3>\n<p>\n<b>Il secondo problema <\/b> \u00e8 la visualizzazione di ci\u00f2 che la nostra rete neurale ha compreso. \u00c8 un compito molto non banale. Finora sono in pochi a capire come visualizzarlo. Questi articoli sono piuttosto recenti, sono solo alcuni esempi, anche se piuttosto distanti:<br \/>\n<noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/habr.com\/ru\/company\/ods\/blog\/453788\/\">Visualizzazione<\/a><\/noindex> il focus sulle texture. Mostra bene su cosa la rete neurale tende a concentrarsi e cosa percepisce come informazione di partenza.<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"\u00c8 scoppiata la bolla del machine learning o \u00e8 l&#039;inizio di un nuovo albori?\" src=\"\/wp-content\/uploads\/0eab41c3aec71dc2b04794559dd4a651.png\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"http:\/\/jalammar.github.io\/visualizing-neural-machine-translation-mechanics-of-seq2seq-models-with-attention\/\">Visualizzazione<\/a><\/noindex> l'attenzione durante <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"http:\/\/www.wildml.com\/2016\/01\/attention-and-memory-in-deep-learning-and-nlp\/\">le traduzioni<\/a><\/noindex>. In effetti, l'attenzione pu\u00f2 essere utilizzata proprio per mostrare cosa ha causato tale reazione nella rete. Ho trovato queste cose sia per il debugging che per soluzioni di prodotto. Ci sono molti articoli su questo tema. Ma pi\u00f9 complessi sono i dati, pi\u00f9 difficile \u00e8 capire come ottenere una visualizzazione sostenibile.<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"\u00c8 scoppiata la bolla del machine learning o \u00e8 l&#039;inizio di un nuovo albori?\" src=\"\/wp-content\/uploads\/e0c370724115f602e5bd35b20b56f6eb.png\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<br \/>\nE s\u00ec, il vecchio buon set di 'guarda cosa c'\u00e8 dentro la rete nei <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/towardsdatascience.com\/how-to-visualize-convolutional-features-in-40-lines-of-code-70b7d87b0030\">filtri<\/a><\/noindex>', queste immagini erano popolari circa 3-4 anni fa, ma tutti si sono resi conto rapidamente che le immagini erano belle, ma il loro significato era scarso.<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"\u00c8 scoppiata la bolla del machine learning o \u00e8 l&#039;inizio di un nuovo albori?\" src=\"\/wp-content\/uploads\/87ace90924d5b900f9382ecc6ceef6d0.png\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<br \/>\nNon ho menzionato decine di altri strumenti, metodi, hack e ricerche su come visualizzare gli interni della rete. Questi strumenti funzionano? Aiutano a capire rapidamente qual \u00e8 il problema e a fare debug della rete?.. Estrarre gli ultimi percentuali? Beh, pi\u00f9 o meno cos\u00ec:<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"\u00c8 scoppiata la bolla del machine learning o \u00e8 l&#039;inizio di un nuovo albori?\" src=\"\/wp-content\/uploads\/6da71648c300ee3bc8673d08287b77e3.png\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<br \/>\nPuoi guardare qualsiasi competizione su Kaggle. E la descrizione di come la gente realizza le soluzioni finali. Abbiamo creato tra 100-500-800 milioni di modelli e ha funzionato!<\/p>\n<p>Certo, sto esagerando. Ma questi approcci non danno risposte rapide e dirette.<\/p>\n<p>Con un'esperienza adeguata, provando varie opzioni, si pu\u00f2 emettere un verdetto su perch\u00e9 il tuo sistema ha preso quella decisione. Ma modificare il comportamento del sistema sar\u00e0 difficile. Mettere una toppa, spostare la soglia, aggiungere un dataset, utilizzare un'altra rete di backend.<\/p>\n<h3>Il terzo problema<\/h3>\n<p>\n<b>Il terzo problema fondamentale <\/b> \u2014 le reti neurali non insegnano logica, ma statistica. Statisticamente questo <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/habr.com\/ru\/post\/417405\/\">\u00e8 un volto<\/a><\/noindex>:<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"\u00c8 scoppiata la bolla del machine learning o \u00e8 l&#039;inizio di un nuovo albori?\" src=\"\/wp-content\/uploads\/def14bbc2f40e4e26656a2d8032b09c1.png\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<br \/>\nLogicamente \u2014 non sembra molto simile. Le reti neurali non apprendono nulla di complesso, a meno che non siano costrette a farlo. Insegnano sempre caratteristiche massimante semplici. Ci sono occhi, naso, testa? Allora \u00e8 un volto! Oppure porta un esempio in cui gli occhi non significherebbero un volto. E di nuovo \u2014 milioni di esempi.<\/p>\n<h3>C&#8217;\u00e8 spazio a sufficienza in fondo<\/h3>\n<p>\nDirei che proprio questi tre problemi globali stanno attualmente limitando lo sviluppo delle reti neurali e dell'apprendimento automatico. E dove questi problemi non limitano \u2014 \u00e8 gi\u00e0 attivamente utilizzato.<\/p>\n<p><b>\u00c8 la fine? Le reti neurali si sono fermate?<\/b><\/p>\n<p>Non si sa. Ma, certo, tutti sperano di no. <\/p>\n<p>Esistono molti approcci e direzioni per risolvere quei problemi fondamentali che ho illustrato sopra. Ma finora nessuno di questi approcci ha permesso di fare qualcosa di veramente nuovo, di risolvere qualcosa che non era mai stato risolto prima. Fino ad ora, tutti i progetti fondamentali sono basati su approcci stabili (Tesla), o rimangono progetti sperimentali di istituti o corporazioni (Google Brain, OpenAI).<\/p>\n<p>Se parliamo in termini semplici, la direzione principale \u00e8 creare una rappresentazione ad alto livello dei dati di input. In un certo senso, una sorta di 'memoria'. L'esempio pi\u00f9 semplice di memoria \u00e8 rappresentato da vari 'Embedding' \u2014 rappresentazioni di immagini. Ad esempio, tutti i sistemi di riconoscimento facciale. La rete impara a ottenere da un volto una rappresentazione stabile che non dipende da rotazione, illuminazione, risoluzione. In sostanza, la rete minimizza la metrica 'volti diversi \u2014 lontani' e 'uguali \u2014 vicini'.<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"\u00c8 scoppiata la bolla del machine learning o \u00e8 l&#039;inizio di un nuovo albori?\" src=\"\/wp-content\/uploads\/5e9d871fe096b7a77dbe11a6e315c5e4.png\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<br \/>\nPer un tale apprendimento ci vogliono decine e centinaia di migliaia di esempi. Tuttavia, il risultato presenta alcuni germogli di 'One-shot Learning'. Ora non abbiamo bisogno di centinaia di volti per ricordare una persona. Basta un solo volto, e tutto \u2014 noi <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/github.com\/davidsandberg\/facenet\">riconosciamo<\/a><\/noindex>!<br \/>\nSolo che c'\u00e8 un problema... La rete pu\u00f2 apprendere solo oggetti abbastanza semplici. Cercando di distinguere non i volti, ma ad esempio 'persone in base all'abbigliamento' (task <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/medium.com\/@alitech_2017\/reforming-person-re-identification-with-local-convolutional-neural-networks-17148f11f17b\">Re-identification<\/a><\/noindex>) \u2014 la qualit\u00e0 scende di molte ordine. E la rete non riesce pi\u00f9 a imparare cambi di angoli chiaramente evidenti.<\/p>\n<p>Inoltre, imparare su milioni di esempi \u00e8 anche una forma di intrattenimento un po' noiosa. <\/p>\n<p>Ci sono studi che mirano a ridurre significativamente il campionamento. Ad esempio, posso ricordare subito uno dei primi lavori su <b>OneShot Learning<\/b> <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/arxiv.org\/pdf\/1605.06065v1.pdf\">di Google<\/a><\/noindex>:<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"\u00c8 scoppiata la bolla del machine learning o \u00e8 l&#039;inizio di un nuovo albori?\" src=\"\/wp-content\/uploads\/da83c6f290248f2bcf963c3053a26688.png\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<br \/>\nCe ne sono molti, ad esempio <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/pdfs.semanticscholar.org\/d1c4\/c4c7989102e85b5248cebfcb0cb000c3b837.pdf\">1<\/a><\/noindex> o <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/www.cs.cmu.edu\/~rsalakhu\/papers\/oneshot1.pdf\">2<\/a><\/noindex> o <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"http:\/\/www.robots.ox.ac.uk\/~tvg\/publications\/2018\/0431.pdf\">3<\/a><\/noindex>.<\/p>\n<p>Meno uno: di solito l'apprendimento funziona abbastanza bene su alcuni semplici esempi \u201cMNIST\u201d. Ma quando si passa a compiti pi\u00f9 complessi, \u00e8 necessaria una grande base, un modello di oggetti, o qualche tipo di magia.<br \/>\nIn generale, il lavoro sull'apprendimento One-Shot \u00e8 un tema molto interessante. Si trovano molte idee. Ma la maggior parte delle volte i due problemi che ho elencato (pre-addestramento su un enorme dataset \/ instabilit\u00e0 su dati complessi) ostacolano notevolmente l'apprendimento.<\/p>\n<p>D'altra parte, al tema dell'Embedding si avvicinano le GAN - reti antagoniste generative. Avete sicuramente letto su Habr un sacco di articoli a riguardo. (<noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/habr.com\/ru\/company\/ods\/blog\/340154\/\">1<\/a><\/noindex>, <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/habr.com\/ru\/company\/itsumma\/blog\/447896\/\">2<\/a><\/noindex>,<noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/habr.com\/ru\/company\/ods\/blog\/322514\/\">3<\/a><\/noindex>)<br \/>\nUna caratteristica delle GAN \u00e8 la formazione di uno spazio interno di stati (essenzialmente lo stesso Embedding), che consente di generare un'immagine. Queste possono essere <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/github.com\/shaoanlu\/faceswap-GAN\">volti<\/a><\/noindex>, possono essere <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/github.com\/sergeytulyakov\/mocogan\">azioni<\/a><\/noindex>. <\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"\u00c8 scoppiata la bolla del machine learning o \u00e8 l&#039;inizio di un nuovo albori?\" src=\"\/wp-content\/uploads\/8c25c375dae3559b6895d6c4eb3f6cfd.png\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<br \/>\nIl problema delle GAN \u00e8 che pi\u00f9 complesso \u00e8 l'oggetto generato, pi\u00f9 difficile \u00e8 descriverlo nella logica \u201cgeneratore-discriminatore\u201d. Di conseguenza, tra le applicazioni reali delle GAN, quelle pi\u00f9 note sono solo DeepFake, che nuovamente manipola le rappresentazioni dei volti (per le quali esiste una grande base di dati).<\/p>\n<p>Ho trovato molto poche altre applicazioni utili. Di solito, si tratta di qualche cianfrusaglia con l'aggiunta di dettagli nelle immagini.<\/p>\n<p>E di nuovo. Nessuno ha idea di come questo ci permetter\u00e0 di muoverci verso un futuro luminoso. Rappresentare logiche\/spazi in una rete neurale \u00e8 positivo. Ma \u00e8 necessaria un'enorme quantit\u00e0 di esempi, non capiamo come la rete neurale rappresenti tutto ci\u00f2, non capiamo come costringerla a memorizzare una rappresentazione realmente complessa.<\/p>\n<p><b>L'apprendimento per rinforzo<\/b> \u00e8 un approccio completamente diverso. Sicuramente ricorderete come Google ha battuto tutti a Go. Le recenti vittorie in Starcraft e in Dota. Ma qui le cose non sono affatto cos\u00ec rosee e promettenti. Il meglio riguardo all'apprendimento per rinforzo e le sue complessit\u00e0 lo spiega <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/www.alexirpan.com\/2018\/02\/14\/rl-hard.html\">questo articolo<\/a><\/noindex>.<\/p>\n<p>Se riassumiamo brevemente quanto scritto dall'autore:<\/p>\n<ul>\n<li>I modelli 'out of the box' non funzionano \/ funzionano male nella maggior parte dei casi.<\/li>\n<li>I problemi pratici si risolvono pi\u00f9 facilmente in altri modi. Boston Dynamics non utilizza l'apprendimento per rinforzo a causa della sua complessit\u00e0 \/ imprevedibilit\u00e0 \/ complessit\u00e0 computazionale.<\/li>\n<li>Affinch\u00e9 l'apprendimento per rinforzo funzioni, \u00e8 necessaria una funzione complessa. Spesso \u00e8 difficile crearla \/ scriverla.<\/li>\n<li>\u00c8 difficile addestrare i modelli. Si finisce per spendere tantissimo tempo per farli funzionare e portarli fuori dai minimi locali.<\/li>\n<li>Di conseguenza, \u00e8 difficile ripetere il modello, l'instabilit\u00e0 del modello con i minimi cambiamenti.<\/li>\n<li>Spesso si adatta a qualche tipo di regole irrilevanti, fino al generatore di numeri casuali.<\/li>\n<\/ul>\n<p>\nIl punto chiave \u00e8 che il RL attualmente non funziona in produzione. Google ha alcune esperimenti ( <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/ai.google\/research\/teams\/brain\/robotics\/\">1<\/a><\/noindex>, <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/ai.googleblog.com\/2018\/06\/scalable-deep-reinforcement-learning.html\">2<\/a><\/noindex> ). Ma non ho visto nessun sistema di prodotto.<\/p>\n<p><b>Memoria<\/b>. Il difetto di tutto ci\u00f2 che \u00e8 stato descritto sopra \u00e8 la mancanza di struttura. Uno degli approcci che si tenta di applicare \u00e8 fornire all'intelligenza artificiale accesso a una memoria separata. In modo che possa registrare e riscrivere i risultati dei suoi passaggi. Cos\u00ec, l'intelligenza artificiale pu\u00f2 essere definita dallo stato attuale della memoria. Questo \u00e8 molto simile ai processori e computer classici.<\/p>\n<p>La pi\u00f9 nota e popolare <noindex>su Habr. <\/noindex> \u2014 di DeepMind:<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"\u00c8 scoppiata la bolla del machine learning o \u00e8 l&#039;inizio di un nuovo albori?\" src=\"\/wp-content\/uploads\/acc6bcd86c8c071fbd9776a91f990752.png\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<br \/>\nSembra che questa sia la chiave per comprendere l'intelligenza? Ma in realt\u00e0 no. Il sistema ha comunque bisogno di un'enorme mole di dati per l'addestramento. E funziona principalmente con dati tabulari strutturati. Allo stesso tempo, quando Facebook <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/embodiedqa.org\/\">affront\u00f2 <\/a><\/noindex>un problema simile, scelsero di dire \"basta con la memoria, rendiamo solo la rete neurale pi\u00f9 complessa, e mettiamoci pi\u00f9 esempi \u2014 e lei si allener\u00e0 da sola\".<\/p>\n<p><b>Disentanglement<\/b>. Un altro modo per creare una memoria significativa \u00e8 prendere gli stessi embedding, ma durante l'addestramento introdurre criteri aggiuntivi che consentano di estrarre in essi \"significati\". Ad esempio, vogliamo addestrare una rete neurale a distinguere il comportamento delle persone in un negozio. Se seguissero il percorso standard, avremmo dovuto creare una decina di reti. Una cerca la persona, la seconda determina cosa sta facendo, la terza la sua et\u00e0, la quarta \u2014 il sesso. Una logica separata analizza la parte del negozio in cui si trova\/si sta addestrando. La terza determina la sua traiettoria, e cos\u00ec via.<\/p>\n<p>Oppure, se ci fossero dati infiniti, si potrebbe addestrare una sola rete su tutti gli esiti possibili (\u00e8 ovvio che non \u00e8 possibile raccogliere un tale volume di dati).<\/p>\n<p>L'approccio del disassemblaggio ci dice: alleniamo la rete in modo che possa riconoscere i concetti da sola. In modo che possa formare un embedding dai video, in cui un'area definisce l'azione, un'altra la posizione sul pavimento nel tempo, un'altra ancora l'altezza di una persona, e un'ulteriore area il suo sesso. Durante l'addestramento, sarebbe ideale non fornire alla rete suggerimenti su questi concetti chiave, ma permettere che essa stessa identifichi e raggruppi le aree. Articoli come questi sono piuttosto rari (alcuni di essi <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/ai.googleblog.com\/2019\/04\/evaluating-unsupervised-learning-of.html\">1<\/a><\/noindex>, <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"http:\/\/papers.nips.cc\/paper\/5851-deep-convolutional-inverse-graphics-network.pdf\">2<\/a><\/noindex>, <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/arxiv.org\/pdf\/1812.02230.pdf\">3<\/a><\/noindex>) e in generale sono abbastanza teorici. <\/p>\n<p>Tuttavia, questa direzione, almeno teoricamente, dovrebbe risolvere i problemi elencati all'inizio.<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"\u00c8 scoppiata la bolla del machine learning o \u00e8 l&#039;inizio di un nuovo albori?\" src=\"\/wp-content\/uploads\/b36046dc3cbe3b849e1d3a60f56ec3a2.png\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<br \/>\nDecomposizione dell'immagine per parametri come 'colore delle pareti\/colori del pavimento\/forma dell'oggetto\/colore dell'oggetto\/e cos\u00ec via'<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"\u00c8 scoppiata la bolla del machine learning o \u00e8 l&#039;inizio di un nuovo albori?\" src=\"\/wp-content\/uploads\/4d5ac8dfc43f76b35f3490c26049c7db.png\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<br \/>\nDecomposizione del viso per parametri come 'dimensione, sopracciglia, orientamento, colore della pelle, ecc.'<\/p>\n<h3>Altro<\/h3>\n<p>\nEsistono molte altre direzioni meno globali, che permettono di ridurre le basi, lavorare con dati pi\u00f9 eterogenei, ecc.<\/p>\n<p><b>Attention<\/b>. Probabilmente non ha senso evidenziare questo come un metodo a s\u00e9 stante. \u00c8 semplicemente un approccio che potenzia gli altri. Ci sono molti articoli dedicati a questo (<noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"http:\/\/www.wildml.com\/2016\/01\/attention-and-memory-in-deep-learning-and-nlp\/\">1<\/a><\/noindex>,<noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"http:\/\/jalammar.github.io\/visualizing-neural-machine-translation-mechanics-of-seq2seq-models-with-attention\/\">2<\/a><\/noindex>,<noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/arxiv.org\/abs\/1706.03762\">3<\/a><\/noindex>). Il concetto di Attention \u00e8 quello di rafforzare la reazione della rete proprio sugli oggetti significativi durante l'addestramento. Spesso tramite qualche indicazione esterna o una piccola rete esterna.<\/p>\n<p><b>Simulazione 3D<\/b>. Se si sviluppa un buon motore 3D, si possono spesso coprire il 90% dei dati di addestramento (ho persino visto un esempio in cui quasi il 99% dei dati erano coperti da un buon motore). Ci sono molte idee e trucchi per far funzionare una rete addestrata su un motore 3D con dati reali (fine tuning, trasferimento di stile, ecc.). Ma spesso sviluppare un buon motore \u00e8 di dieci ordini di grandezza pi\u00f9 difficile rispetto alla raccolta dei dati. Esempi in cui sono stati sviluppati motori:<br \/>\nAddestramento di robot (<noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/ai.googleblog.com\/2018\/06\/teaching-uncalibrated-robots-to_22.html\">google<\/a><\/noindex>, <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/youtu.be\/VZcmogKXC18\">braingarden<\/a><\/noindex>)<br \/>\nFormazione <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/neuromation.io\/\">riconoscimento<\/a><\/noindex> di prodotti nei negozi (ma in due progetti che abbiamo realizzato, siamo riusciti a farne a meno senza problemi).<br \/>\nAddestramento in Tesla (di nuovo, il video sopra).<\/p>\n<h2>Conclusioni<\/h2>\n<p>\nL'intero articolo \u00e8, in qualche modo, una conclusione. Probabilmente, il messaggio principale che volevo trasmettere \u00e8: 'la pacchia \u00e8 finita, le reti neurali non forniscono pi\u00f9 soluzioni semplici'. Ora bisogna rimboccarsi le maniche e costruire soluzioni complesse. Oppure lavorare sodo per fare ricerche scientifiche complesse.<\/p>\n<p>Per\u00f2, in realt\u00e0, il tema \u00e8 discutibile. Forse i lettori hanno esempi pi\u00f9 interessanti?<br \/>\n<br \/>Fonte: <a content=\"nofollow\" rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/habr.com\/ru\/company\/recognitor\/blog\/455676\/\">habr.com<\/a><\/p>","protected":false,"gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"html"}]},"excerpt":{"rendered":"<p>\u041d\u0435\u0434\u0430\u0432\u043d\u043e \u0432\u044b\u0448\u043b\u0430 \u0441\u0442\u0430\u0442\u044c\u044f, \u043a\u043e\u0442\u043e\u0440\u0430\u044f \u043d\u0435\u043f\u043b\u043e\u0445\u043e \u043f\u043e\u043a\u0430\u0437\u044b\u0432\u0430\u0435\u0442 \u0442\u0435\u043d\u0434\u0435\u043d\u0446\u0438\u044e \u0432 \u043c\u0430\u0448\u0438\u043d\u043d\u043e\u043c \u043e\u0431\u0443\u0447\u0435\u043d\u0438\u0438 \u043f\u043e\u0441\u043b\u0435\u0434\u043d\u0438\u0445 \u043b\u0435\u0442. \u0415\u0441\u043b\u0438 \u043a\u043e\u0440\u043e\u0442\u043a\u043e: \u0447\u0438\u0441\u043b\u043e \u0441\u0442\u0430\u0440\u0442\u0430\u043f\u043e\u0432 \u0432 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