{"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\/pt\/blog\/news\/lopnul-li-puzyr-mashinnogo-obucheniya-ili-nachalo-novoj-zari","title":{"rendered":"Estourou a bolha de aprendizado de m\u00e1quina ou come\u00e7amos uma nova era?","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"<p>Recentemente foi lan\u00e7ada <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\">artigo<\/a><\/noindex>, que mostra bem a tend\u00eancia do aprendizado de m\u00e1quina nos \u00faltimos anos. Em resumo: o n\u00famero de startups na \u00e1rea de aprendizado de m\u00e1quina caiu drasticamente nos \u00faltimos dois anos.<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Estourou a bolha de aprendizado de m\u00e1quina ou come\u00e7amos uma nova era?\" src=\"\/wp-content\/uploads\/68b58feab2da46b7bb6f412e088313c1.png\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\nEnt\u00e3o, vamos analisar se a \"bolha estourou\", como viver a partir de agora e discutir de onde veio essa situa\u00e7\u00e3o.<br \/>\n<noindex><a rel=\"nofollow\" name=\"habracut\"><\/a><\/noindex><br \/>\nPara come\u00e7ar, vamos falar sobre o que foi o impulsionador dessa curva. De onde ela surgiu. Provavelmente todos v\u00e3o se lembrar <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/papers.nips.cc\/paper\/4824-imagenet-classification-with-deep-convolutional-neural-networks.pdf\">da vit\u00f3ria<\/a><\/noindex> do aprendizado de m\u00e1quina em 2012 no concurso ImageNet. Afinal, esse foi o primeiro evento global! Mas, na realidade, n\u00e3o \u00e9 bem assim. E o crescimento da curva come\u00e7a um pouco antes. Eu dividiria em v\u00e1rios momentos.<\/p>\n<ol>\n<li>O ano de 2008 marcou a apari\u00e7\u00e3o do termo \u201cbig data\u201d. Produtos reais come\u00e7aram <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 surgir<\/a><\/noindex> a partir de 2010. Big data est\u00e1 diretamente relacionado ao aprendizado de m\u00e1quina. Sem big data, n\u00e3o \u00e9 poss\u00edvel o funcionamento est\u00e1vel de algoritmos que existiam na \u00e9poca. E n\u00e3o se tratava de redes neurais. At\u00e9 2012, as redes neurais eram um campo para uma minoria marginal. No entanto, foi nessa \u00e9poca que come\u00e7aram a funcionar algoritmos completamente diferentes, que j\u00e1 existiam h\u00e1 anos, ou at\u00e9 d\u00e9cadas: <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),\u2026 As startups daquela \u00e9poca estavam principalmente ligadas ao processamento autom\u00e1tico de dados estruturados: caixas registradoras, usu\u00e1rios, publicidade, entre outros.\n<p>A derivada dessa primeira onda \u00e9 um conjunto de frameworks, como XGBoost, CatBoost, LightGBM, etc.\n<\/li>\n<li>Entre 2011 e 2012 <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/en.wikipedia.org\/wiki\/Convolutional_neural_network\">as redes neurais convolucionais<\/a><\/noindex> ganharam uma s\u00e9rie de competi\u00e7\u00f5es de reconhecimento de imagem. O uso real delas demorou um pouco. Eu diria que as startups e solu\u00e7\u00f5es com real significado come\u00e7aram a surgir em 2014. Foram necess\u00e1rios dois anos para entender que as redes neurais realmente funcionam, criar frameworks que pudessem ser instalados e executados em um tempo razo\u00e1vel, desenvolver m\u00e9todos que estabilizassem e acelerassem o tempo de converg\u00eancia.\n<p>As redes convolucionais permitiram resolver tarefas de vis\u00e3o computacional: classifica\u00e7\u00e3o de imagens e objetos em imagens, detec\u00e7\u00e3o de objetos, reconhecimento de objetos e pessoas, melhoria de imagens, entre outros.<\/li>\n<li>2015-2017. O auge dos algoritmos e projetos baseados em redes recorrentes ou seus an\u00e1logos (LSTM, GRU, TransformerNet etc.). Apareceram algoritmos que funcionam bem para \u201cfala-para-texto\u201d e sistemas de tradu\u00e7\u00e3o autom\u00e1tica. Parte deles \u00e9 baseada em redes convolucionais para extrair recursos b\u00e1sicos. Outra parte \u00e9 resultado do aprendizado em reunir realmente grandes e bons conjuntos de dados. <\/li>\n<\/ol>\n<p>\n<img decoding=\"async\" alt=\"Estourou a bolha de aprendizado de m\u00e1quina ou come\u00e7amos uma nova era?\" src=\"\/wp-content\/uploads\/d4b3a1dd2483ef1300862f5f61db645a.png\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<br \/>\n\u201cA bolha estourou? O hype est\u00e1 superaquecido? Eles morreram como o blockchain?\u201d<br \/>\nVai por mim! Amanh\u00e3, o Siri do seu telefone vai parar de funcionar, e depois de amanh\u00e3, um Tesla n\u00e3o vai diferenciar uma curva de um canguru.<\/p>\n<p>As redes neurais j\u00e1 est\u00e3o funcionando. Elas est\u00e3o em dezenas de dispositivos. Elas realmente permitem ganhar dinheiro, mudam o mercado e o mundo ao seu redor. O hype parece um pouco diferente:<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Estourou a bolha de aprendizado de m\u00e1quina ou come\u00e7amos uma nova era?\" src=\"\/wp-content\/uploads\/a2b271c8eb1cf54fe59389d10cf8e17e.png\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<br \/>\nSimplesmente, as redes neurais deixaram de ser algo novo. \u00c9 verdade que muitas pessoas t\u00eam expectativas exageradas. Mas um grande n\u00famero de empresas aprendeu a aplicar redes neurais e a criar produtos com base nelas. Redes neurais oferecem nova funcionalidade, permitem reduzir postos de trabalho e diminuir o custo dos servi\u00e7os:<\/p>\n<ul>\n<li>Empresas de manufatura integram algoritmos para analisar defeitos na linha de montagem. <\/li>\n<li>Fazendas de gado compram sistemas para monitorar as vacas. <\/li>\n<li> Colheitadeiras autom\u00e1ticas. <\/li>\n<li>Centros de atendimento automatizados.<\/li>\n<li>Filtros no SnapChat. (pelo menos algo \u00fatil!)<\/li>\n<\/ul>\n<p>\nMas o principal, e n\u00e3o t\u00e3o \u00f3bvio: \u201cN\u00e3o h\u00e1 mais novas ideias, ou elas n\u00e3o trar\u00e3o capital imediato\u201d. Redes neurais resolveram dezenas de problemas. E resolver\u00e3o ainda mais. Todas as ideias \u00f3bvias que existiam geraram uma s\u00e9rie de startups. Mas tudo o que estava \u00e0 superf\u00edcie j\u00e1 foi explorado. Nos \u00faltimos dois anos, n\u00e3o encontrei nenhuma nova ideia para aplicar redes neurais. Nenhuma nova abordagem (bem, ok, tem algumas complica\u00e7\u00f5es com GANs).<\/p>\n<p>E cada nova startup est\u00e1 se tornando mais complexa. Ela j\u00e1 n\u00e3o requer apenas duas pessoas treinando uma rede neural com dados abertos. Ela exige programadores, servidores, uma equipe de anotadores, suporte complexo, etc.<\/p>\n<p>Como resultado, o n\u00famero de startups est\u00e1 diminuindo. Mas a produ\u00e7\u00e3o est\u00e1 aumentando. Precisa implementar reconhecimento de placas de ve\u00edculos? No mercado, h\u00e1 centenas de especialistas com experi\u00eancia relevante. Voc\u00ea pode contratar algu\u00e9m e, em alguns meses, seu empregado far\u00e1 o sistema. Ou comprar um pronto. Mas criar uma nova startup?.. \u00c9 uma loucura!<\/p>\n<p>\u00c9 necess\u00e1rio criar um sistema de rastreamento de visitantes \u2014 por que pagar por v\u00e1rias licen\u00e7as, quando se pode desenvolver o seu pr\u00f3prio em 3-4 meses, adaptado para o seu neg\u00f3cio? <\/p>\n<p>Atualmente, as redes neurais est\u00e3o passando pelo mesmo caminho que outras tecnologias j\u00e1 percorreram. <\/p>\n<p>Lembra como o conceito de \"desenvolvedor de sites\" mudou desde 1995? Enquanto o mercado n\u00e3o est\u00e1 saturado de especialistas. Existem muito poucos profissionais. Mas eu posso garantir que, em 5-10 anos, n\u00e3o haver\u00e1 muita diferen\u00e7a entre um programador Java e um desenvolvedor de redes neurais. Especialistas em ambas as \u00e1reas ser\u00e3o suficientes no mercado.<\/p>\n<p>Simplesmente haver\u00e1 categorias de tarefas para as quais as redes neurais podem ser usadas. Surgiu uma tarefa \u2014 voc\u00ea contrata um especialista.<\/p>\n<p><b>\u201cE o que vem depois? Onde est\u00e1 a intelig\u00eancia artificial prometida?\u201d<\/b><\/p>\n<p>Aqui h\u00e1 uma pequena, mas interessante confus\u00e3o :)<\/p>\n<p>A pilha de tecnologias que temos hoje, aparentemente, n\u00e3o nos levar\u00e1 \u00e0 intelig\u00eancia artificial. As ideias e sua novidade se esgotaram em grande parte. Vamos falar sobre o que mant\u00e9m o atual n\u00edvel de desenvolvimento.<\/p>\n<h3>Restri\u00e7\u00f5es<\/h3>\n<p>\nVamos come\u00e7ar com carros aut\u00f4nomos. Parece claro que criar carros totalmente aut\u00f4nomos com as tecnologias atuais \u00e9 poss\u00edvel. Mas em quantos anos isso acontecer\u00e1 \u2014 n\u00e3o est\u00e1 claro. A Tesla acredita que ser\u00e1 em alguns anos \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=\"Por que no hosting comum a administra\u00e7\u00e3o do PrestaShop \u00e9 lenta, e no seu n\u00e3o \u00e9?\" loading=\"lazy\" width=\"480\" height=\"360\" style=\"width:100%;height:auto;\">\r\n        <div class=\"play-button\"><\/div>\r\n    <\/div><\/center><br \/>\nH\u00e1 muitos outros <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/beth.technology\/truths-autonomous-vehicles\/\">especialistas<\/a><\/noindex>, que avaliam isso como 5-10 anos. <\/p>\n<p>Provavelmente, na minha opini\u00e3o, em cerca de 15 anos a infraestrutura das cidades mudar\u00e1 de tal forma que a presen\u00e7a de carros aut\u00f4nomos se tornar\u00e1 inevit\u00e1vel, tornando-se uma extens\u00e3o dela. Mas isso n\u00e3o pode ser considerado intelig\u00eancia. A Tesla moderna \u00e9 uma esteira de produ\u00e7\u00e3o muito complexa de filtragem de dados, busca e reeduca\u00e7\u00e3o. S\u00e3o regras-regras-regras, coleta de dados e filtros sobre eles (aqui <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"http:\/\/cv-blog.ru\/?p=279\">aqui<\/a><\/noindex> escrevi um pouco mais sobre isso, ou veja com <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/www.youtube.com\/watch?time_continue=7614&amp;v=Ucp0TTmvqOE\">artigo. Mas, como mencionado anteriormente, ao tentarmos aplic\u00e1-lo diretamente no blockchain, surgem limita\u00e7\u00f5es t\u00e9cnicas. Aqui est\u00e1 um exemplo de implementa\u00e7\u00e3o de teste do protocolo em um contrato inteligente EOS e sua parte mais importante \u2014 a verifica\u00e7\u00e3o do share publicado pelo participante:<\/a><\/noindex> a marca\u00e7\u00e3o).<\/p>\n<h3>O primeiro problema<\/h3>\n<p>\nE \u00e9 exatamente aqui que vemos <b>o primeiro problema fundamental<\/b>. Big Data. Isso \u00e9 exatamente o que gerou a atual onda de redes neurais e aprendizado de m\u00e1quina. Agora, para fazer algo complexo e autom\u00e1tico, precisamos de muitos dados. N\u00e3o apenas uma quantidade razo\u00e1vel, mas uma quantidade imensa. Precisamos de algoritmos automatizados para colet\u00e1-los, rotul\u00e1-los e utiliz\u00e1-los. Queremos fazer com que a m\u00e1quina veja caminh\u00f5es contra a luz do sol - primeiro, precisamos coletar um n\u00famero suficiente deles. Queremos que a m\u00e1quina n\u00e3o fique maluca com uma bicicleta presa ao bagageiro - mais amostras.<\/p>\n<p>E simplesmente um exemplo n\u00e3o \u00e9 suficiente. Centenas? Milhares? <\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Estourou a bolha de aprendizado de m\u00e1quina ou come\u00e7amos uma nova era?\" src=\"\/wp-content\/uploads\/923ef975804234f1b3dcbfee0143f2b4.png\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<\/p>\n<h3>O segundo problema<\/h3>\n<p>\n<b>O segundo problema <\/b> \u2014 \u00e9 a visualiza\u00e7\u00e3o do que nossa rede neural compreendeu. Esta \u00e9 uma tarefa bastante n\u00e3o trivial. At\u00e9 agora, poucos conseguem entender como visualiz\u00e1-la. Estes artigos s\u00e3o bastante recentes, s\u00e3o apenas alguns exemplos, ainda que distantes:<br \/>\n<noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/habr.com\/ru\/company\/ods\/blog\/453788\/\">Visualiza\u00e7\u00e3o<\/a><\/noindex> focaliza\u00e7\u00e3o em texturas. Mostra bem em que a neural tende a se fixar + o que ela percebe como informa\u00e7\u00e3o inicial.<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Estourou a bolha de aprendizado de m\u00e1quina ou come\u00e7amos uma nova era?\" 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\/\">Visualiza\u00e7\u00e3o<\/a><\/noindex> aten\u00e7\u00e3o em <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"http:\/\/www.wildml.com\/2016\/01\/attention-and-memory-in-deep-learning-and-nlp\/\">tradu\u00e7\u00f5es<\/a><\/noindex>. Na verdade, a aten\u00e7\u00e3o pode ser frequentemente usada precisamente para mostrar o que causou essa rea\u00e7\u00e3o na rede. Eu vi tais coisas tanto para depura\u00e7\u00e3o quanto para solu\u00e7\u00f5es de produtos. H\u00e1 muitos artigos sobre isso. Mas quanto mais complexos os dados, mais dif\u00edcil \u00e9 entender como alcan\u00e7ar uma visualiza\u00e7\u00e3o est\u00e1vel.<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Estourou a bolha de aprendizado de m\u00e1quina ou come\u00e7amos uma nova era?\" src=\"\/wp-content\/uploads\/e0c370724115f602e5bd35b20b56f6eb.png\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<br \/>\nE sim, o velho e bom conjunto de \"veja o que h\u00e1 dentro da rede em <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/towardsdatascience.com\/how-to-visualize-convolutional-features-in-40-lines-of-code-70b7d87b0030\">filtros<\/a><\/noindex>\". Essas imagens eram populares h\u00e1 cerca de 3-4 anos, mas todos logo perceberam que as imagens s\u00e3o bonitas, mas sem muito sentido.<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Estourou a bolha de aprendizado de m\u00e1quina ou come\u00e7amos uma nova era?\" src=\"\/wp-content\/uploads\/87ace90924d5b900f9382ecc6ceef6d0.png\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<br \/>\nEu n\u00e3o citei dezenas de outros truques, m\u00e9todos, hacks, estudos sobre como exibir as interioridades da rede. Esses instrumentos funcionam? Eles ajudam a entender rapidamente qual \u00e9 o problema e a depurar a rede? .. Extrair os \u00faltimos porcentuais? Bem, aproximadamente assim:<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Estourou a bolha de aprendizado de m\u00e1quina ou come\u00e7amos uma nova era?\" src=\"\/wp-content\/uploads\/6da71648c300ee3bc8673d08287b77e3.png\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<br \/>\nVoc\u00ea pode olhar qualquer competi\u00e7\u00e3o no Kaggle. E a descri\u00e7\u00e3o de como o pessoal faz as solu\u00e7\u00f5es finais. N\u00f3s montamos de 100-500-800 milh\u00f5es de modelos e funcionou!<\/p>\n<p>Claro, eu estou exagerando. Mas esses m\u00e9todos n\u00e3o trazem respostas r\u00e1pidas e diretas.<\/p>\n<p>Com experi\u00eancia suficiente, tentando v\u00e1rias op\u00e7\u00f5es, pode-se emitir um veredicto sobre o porqu\u00ea de sua sistema ter tomado tal decis\u00e3o. Mas corrigir o comportamento do sistema ser\u00e1 dif\u00edcil. Colocar um remendo, mover um limiar, adicionar um dataset, usar uma outra rede backend.<\/p>\n<h3>O terceiro problema<\/h3>\n<p>\n<b>O terceiro problema fundamental <\/b> As redes neurais ensinam n\u00e3o l\u00f3gica, mas estat\u00edstica. Estatisticamente, isso <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/habr.com\/ru\/post\/417405\/\">\u00e9 um rosto<\/a><\/noindex>:<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Estourou a bolha de aprendizado de m\u00e1quina ou come\u00e7amos uma nova era?\" src=\"\/wp-content\/uploads\/def14bbc2f40e4e26656a2d8032b09c1.png\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<br \/>\nLogicamente, n\u00e3o parece muito. Redes neurais n\u00e3o aprendem algo complexo, a menos que sejam for\u00e7adas. Elas sempre aprendem recursos o mais simples poss\u00edvel. Existem olhos, nariz, cabe\u00e7a? Ent\u00e3o \u00e9 um rosto! Ou traga um exemplo em que os olhos n\u00e3o devam significar um rosto. E novamente \u2014 milh\u00f5es de exemplos.<\/p>\n<h3>H\u00e1 muito espa\u00e7o na parte inferior<\/h3>\n<p>\nEu diria que exatamente esses tr\u00eas problemas globais, atualmente, limitam o desenvolvimento de redes neurais e aprendizado de m\u00e1quina. Onde esses problemas n\u00e3o limitavam \u2014 j\u00e1 est\u00e1 sendo utilizado ativamente.<\/p>\n<p><b>\u00c9 o fim? As redes neurais pararam?<\/b><\/p>\n<p>Desconhecido. Mas, \u00e9 claro, todos esperam que n\u00e3o. <\/p>\n<p>Existem muitos abordagens e dire\u00e7\u00f5es para resolver os problemas fundamentais que destaquei acima. Mas at\u00e9 agora, nenhuma dessas abordagens conseguiu criar algo fundamentalmente novo, resolver algo que at\u00e9 agora n\u00e3o foi resolvido. At\u00e9 agora, todos os projetos fundamentais s\u00e3o feitos com base em abordagens est\u00e1veis (Tesla), ou permanecem como projetos de teste de institui\u00e7\u00f5es ou corpora\u00e7\u00f5es (Google Brain, OpenAI).<\/p>\n<p>Falando grosso modo, a principal dire\u00e7\u00e3o \u00e9 a cria\u00e7\u00e3o de uma certa representa\u00e7\u00e3o de alto n\u00edvel dos dados de entrada. De certa forma, uma 'mem\u00f3ria'. O exemplo mais simples de mem\u00f3ria s\u00e3o as v\u00e1rias 'Embeddings' \u2014 representa\u00e7\u00f5es de imagens. Por exemplo, todos os sistemas de reconhecimento facial. A rede aprende a obter de um rosto uma representa\u00e7\u00e3o est\u00e1vel que n\u00e3o depende da rota\u00e7\u00e3o, ilumina\u00e7\u00e3o, resolu\u00e7\u00e3o. Essencialmente, a rede minimiza a m\u00e9trica 'rostos diferentes - longe' e 'iguais - perto'.<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Estourou a bolha de aprendizado de m\u00e1quina ou come\u00e7amos uma nova era?\" src=\"\/wp-content\/uploads\/5e9d871fe096b7a77dbe11a6e315c5e4.png\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<br \/>\nPara esse tipo de aprendizagem, s\u00e3o necess\u00e1rias dezenas e centenas de milhares de exemplos. Mas o resultado carrega alguns germes de 'One-shot Learning'. Agora n\u00e3o precisamos de centenas de rostos para lembrar uma pessoa. Apenas um rosto, e pronto \u2014 n\u00f3s <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/github.com\/davidsandberg\/facenet\">reconhecemos<\/a><\/noindex>!<br \/>\nS\u00f3 que tem um problema... A rede pode aprender apenas objetos suficientemente simples. Ao tentar distinguir n\u00e3o rostos, mas, por exemplo, 'pessoas pela roupa' (tarefa <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/medium.com\/@alitech_2017\/reforming-person-re-identification-with-local-convolutional-neural-networks-17148f11f17b\">Re-identifica\u00e7\u00e3o<\/a><\/noindex>) \u2014 a qualidade cai em muitas ordens de grandeza. E a rede j\u00e1 n\u00e3o consegue aprender mudan\u00e7as de \u00e2ngulo suficientemente \u00f3bvias.<\/p>\n<p>E aprender com milh\u00f5es de exemplos \u2014 n\u00e3o \u00e9 exatamente um entretenimento divertido. <\/p>\n<p>Existem trabalhos sobre a redu\u00e7\u00e3o significativa de escolhas. Por exemplo, um dos primeiros trabalhos sobre <b>OneShot Learning<\/b> <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/arxiv.org\/pdf\/1605.06065v1.pdf\">do Google<\/a><\/noindex>:<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Estourou a bolha de aprendizado de m\u00e1quina ou come\u00e7amos uma nova era?\" src=\"\/wp-content\/uploads\/da83c6f290248f2bcf963c3053a26688.png\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<br \/>\nExistem muitos trabalhos como este, por exemplo <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/pdfs.semanticscholar.org\/d1c4\/c4c7989102e85b5248cebfcb0cb000c3b837.pdf\">1<\/a><\/noindex> ou <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/www.cs.cmu.edu\/~rsalakhu\/papers\/oneshot1.pdf\">2<\/a><\/noindex> ou <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"http:\/\/www.robots.ox.ac.uk\/~tvg\/publications\/2018\/0431.pdf\">3<\/a><\/noindex>.<\/p>\n<p>Um ponto negativo \u00e9 que, geralmente, o treinamento funciona bem em exemplos simples, como os do \u2018MNIST\u2019. Ao passar para tarefas mais complexas, \u00e9 necess\u00e1ria uma base maior, um modelo de objetos, ou alguma m\u00e1gica.<br \/>\nNa verdade, o trabalho com aprendizado One-Shot \u00e9 um tema muito interessante. Muitas ideias podem ser encontradas. Mas, em sua maior parte, os dois problemas que mencionei (pr\u00e9-treinamento em um grande conjunto de dados \/ instabilidade em dados complexos) dificultam bastante o aprendizado.<\/p>\n<p>Por outro lado, a abordagem de Embedding \u00e9 compat\u00edvel com GAN \u2014 redes geradoras adversariais. Voc\u00ea provavelmente j\u00e1 leu muitos artigos sobre isso no Habr.<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 \/>\nA caracter\u00edstica do GAN \u00e9 a forma\u00e7\u00e3o de um espa\u00e7o interno de estados (basicamente o mesmo Embedding), que permite gerar uma imagem. Podem ser <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/github.com\/shaoanlu\/faceswap-GAN\">rostos<\/a><\/noindex>, podem ser <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/github.com\/sergeytulyakov\/mocogan\">a\u00e7\u00e3o<\/a><\/noindex>. <\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Estourou a bolha de aprendizado de m\u00e1quina ou come\u00e7amos uma nova era?\" src=\"\/wp-content\/uploads\/8c25c375dae3559b6895d6c4eb3f6cfd.png\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<br \/>\nO problema do GAN \u00e9 que quanto mais complexo for o objeto gerado, mais dif\u00edcil \u00e9 descrev\u00ea-lo na l\u00f3gica \u201cgerador-discriminador\u201d. Como resultado, das aplica\u00e7\u00f5es reais de GAN que est\u00e3o na boca do povo, apenas o DeepFake se destaca, que, novamente, manipula representa\u00e7\u00f5es faciais (para as quais existe uma enorme base).<\/p>\n<p>Encontrei muito poucas outras aplica\u00e7\u00f5es \u00fateis. Normalmente, s\u00e3o apenas truques com retoques em imagens.<\/p>\n<p>E, novamente, ningu\u00e9m tem clareza de como isso nos permitir\u00e1 avan\u00e7ar para um futuro brilhante. A representa\u00e7\u00e3o da l\u00f3gica\/espa\u00e7o em uma rede neural \u00e9 boa. Mas \u00e9 necess\u00e1rio um enorme n\u00famero de exemplos, n\u00e3o entendemos como a neural representa isso internamente, n\u00e3o sabemos como fazer a rede neural memoriz\u00e1-lo como uma representa\u00e7\u00e3o realmente complexa.<\/p>\n<p><b>O aprendizado por refor\u00e7o<\/b> \u00e9 uma abordagem completamente diferente. Voc\u00ea deve se lembrar de como o Google derrotou todos no Go. As vit\u00f3rias recentes no Starcraft e no Dota. Mas aqui as coisas est\u00e3o longe de ser t\u00e3o otimistas e promissoras. O melhor sobre RL e suas complexidades \u00e9 abordado por <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/www.alexirpan.com\/2018\/02\/14\/rl-hard.html\">artigo<\/a><\/noindex>.<\/p>\n<p>Resumindo brevemente o que o autor escreveu:<\/p>\n<ul>\n<li>Modelos prontos n\u00e3o s\u00e3o adequados \/ funcionam mal na maioria dos casos.<\/li>\n<li>Problemas pr\u00e1ticos s\u00e3o mais f\u00e1ceis de resolver de outras maneiras. A Boston Dynamics n\u00e3o usa RL devido a sua complexidade \/ imprevisibilidade \/ dificuldade de c\u00e1lculo.<\/li>\n<li>Para o RL funcionar, \u00e9 necess\u00e1ria uma fun\u00e7\u00e3o complexa. Muitas vezes, essa fun\u00e7\u00e3o \u00e9 dif\u00edcil de criar\/escrever.<\/li>\n<li>\u00c9 dif\u00edcil treinar modelos. \u00c9 preciso gastar muito tempo para ajustar e sair de \u00f3timos locais.<\/li>\n<li>Como consequ\u00eancia, \u00e9 dif\u00edcil reproduzir o modelo, e a instabilidade do modelo com pequenas mudan\u00e7as.<\/li>\n<li>Frequentemente, se ajusta excessivamente a padr\u00f5es aleat\u00f3rios, at\u00e9 mesmo a geradores de n\u00fameros aleat\u00f3rios.<\/li>\n<\/ul>\n<p>\nO ponto chave \u00e9 que RL ainda n\u00e3o funciona na produ\u00e7\u00e3o. O Google tem alguns experimentos ( <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> ). Mas eu n\u00e3o vi nenhum sistema de produto.<\/p>\n<p><b>Mem\u00f3ria<\/b>. A desvantagem de tudo o que foi descrito acima \u00e9 a falta de estrutura. Uma das abordagens que tentam organizar tudo isso \u00e9 fornecer \u00e0 rede neural acesso a uma mem\u00f3ria separada. Para que ela possa gravar e regravar os resultados de suas etapas. Assim, a rede neural pode ser definida pelo estado atual da mem\u00f3ria. Isso se assemelha muito aos processadores e computadores cl\u00e1ssicos.<\/p>\n<p>O mais conhecido e popular <noindex>artigo <\/noindex> \u2014 da DeepMind:<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Estourou a bolha de aprendizado de m\u00e1quina ou come\u00e7amos uma nova era?\" src=\"\/wp-content\/uploads\/acc6bcd86c8c071fbd9776a91f990752.png\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<br \/>\nParece que aqui est\u00e1 a chave para entender a intelig\u00eancia? Mas provavelmente n\u00e3o. O sistema ainda precisa de um enorme conjunto de dados para treinamento. E ele funciona principalmente com dados tabulares estruturados. Ao mesmo tempo, quando o Facebook <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/embodiedqa.org\/\">abordou <\/a><\/noindex>um problema semelhante, eles optaram pelo caminho de \"esque\u00e7a a mem\u00f3ria, vamos apenas tornar a rede neural mais complexa, al\u00e9m de mais exemplos \u2014 e ela aprender\u00e1 sozinha\".<\/p>\n<p><b>Desentrela\u00e7amento<\/b>. Outra forma de criar mem\u00f3ria significativa \u00e9 pegar as mesmas embeddings, mas durante o treinamento, introduzir crit\u00e9rios adicionais que permitam destacar nelas \"significados\". Por exemplo, queremos treinar uma rede neural para distinguir o comportamento de uma pessoa na loja. Se f\u00f4ssemos seguir o caminho padr\u00e3o \u2014 ter\u00edamos que criar dezenas de redes. Uma procura pela pessoa, a segunda determina o que ela est\u00e1 fazendo, a terceira a idade, a quarta \u2014 o g\u00eanero. Uma l\u00f3gica separada analisa a parte da loja onde ela est\u00e1 fazendo\/aprendendo sobre isso. A terceira determina sua trajet\u00f3ria, e assim por diante.<\/p>\n<p>Ou, se houvesse uma quantidade infinita de dados, poderia-se treinar uma \u00fanica rede em todos os poss\u00edveis resultados (\u00e9 evidente que tal conjunto de dados n\u00e3o pode ser coletado).<\/p>\n<p>O abordagem de desentrela\u00e7amento nos diz \u2014 vamos treinar a rede para que ela mesma consiga distinguir conceitos. Para que ela, por meio do v\u00eddeo, crie uma embedding onde uma \u00e1rea determinaria a a\u00e7\u00e3o, uma \u2014 a posi\u00e7\u00e3o no ch\u00e3o ao longo do tempo, uma \u2014 a altura da pessoa, e outra \u2014 seu g\u00eanero. Durante o treinamento, gostar\u00edamos de quase n\u00e3o orientar a rede em conceitos-chave, mas sim que ela destacasse e agrupasse \u00e1reas por conta pr\u00f3pria. H\u00e1 poucos artigos assim (alguns deles <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, em geral, eles s\u00e3o bastante te\u00f3ricos. <\/p>\n<p>Mas essa dire\u00e7\u00e3o, pelo menos em teoria, deve resolver os problemas mencionados no in\u00edcio.<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Estourou a bolha de aprendizado de m\u00e1quina ou come\u00e7amos uma nova era?\" src=\"\/wp-content\/uploads\/b36046dc3cbe3b849e1d3a60f56ec3a2.png\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<br \/>\nDecomposi\u00e7\u00e3o da imagem em par\u00e2metros \"cor da parede\/cor do ch\u00e3o\/formato do objeto\/cor do objeto\/etc.\"<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Estourou a bolha de aprendizado de m\u00e1quina ou come\u00e7amos uma nova era?\" src=\"\/wp-content\/uploads\/4d5ac8dfc43f76b35f3490c26049c7db.png\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<br \/>\nDecomposi\u00e7\u00e3o do rosto em par\u00e2metros \"tamanho, sobrancelhas, orienta\u00e7\u00e3o, cor da pele, etc.\"<\/p>\n<h3>Outros<\/h3>\n<p>\nExistem muitas outras dire\u00e7\u00f5es n\u00e3o t\u00e3o globais que permitem de alguma forma reduzir os bancos de dados, trabalhar com dados mais heterog\u00eaneos, etc.<\/p>\n<p><b>Aten\u00e7\u00e3o<\/b>. Provavelmente n\u00e3o faz sentido destacar isso como um m\u00e9todo separado. Apenas uma abordagem que fortalece outras. H\u00e1 muitos artigos dedicados a isso (<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>). O sentido da Aten\u00e7\u00e3o \u00e9 amplificar a rea\u00e7\u00e3o da rede a objetos significativos durante o treinamento. Muitas vezes, com alguma indica\u00e7\u00e3o externa de alvo ou uma pequena rede externa.<\/p>\n<p><b>Simula\u00e7\u00e3o 3D<\/b>. Se fizer um bom motor 3D, pode-se geralmente cobrir 90% dos dados de treinamento (eu at\u00e9 vi um exemplo em que quase 99% dos dados eram cobertos por um bom motor). Existem muitas ideias e hacks sobre como fazer uma rede treinada em um motor 3D funcionar com dados reais (ajuste fino, transfer\u00eancia de estilo, etc.). Mas, geralmente, fazer um bom motor \u00e9 v\u00e1rias ordens de magnitude mais dif\u00edcil do que coletar dados. Exemplos onde foram feitos motores:<br \/>\nTreinamento de rob\u00f4s (<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 \/>\nTreinamento <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/neuromation.io\/\">reconhecimento<\/a><\/noindex> de produtos em lojas (mas em dois projetos que realizamos \u2014 conseguimos contornar isso sem problema).<br \/>\nTreinamento na Tesla (novamente, o v\u00eddeo mencionado acima).<\/p>\n<h2>Como resultado, obtemos um servi\u00e7o de \"monitoramento como servi\u00e7o\", automatizado na linha de produ\u00e7\u00e3o de integra\u00e7\u00e3o cont\u00ednua. O desenvolvedor ou testador precisa apenas definir a lista de m\u00e9tricas em um arquivo JSON, e tudo o mais acontece automaticamente. Obtemos um controle de qualidade transparente dos lan\u00e7amentos: todas as notifica\u00e7\u00f5es sobre desempenho, consumo de recursos ou regress\u00f5es arquitet\u00f4nicas.<\/h2>\n<p>\nTodo o artigo s\u00e3o, de certa forma, conclus\u00f5es. Provavelmente, a mensagem principal que eu queria passar \u00e9: \"a festa acabou, as redes neurais n\u00e3o oferecem mais solu\u00e7\u00f5es simples\". Agora \u00e9 preciso trabalhar duro, construindo solu\u00e7\u00f5es complexas. Ou se esfor\u00e7ar fazendo pesquisas cient\u00edficas complicadas.<\/p>\n<p>Na verdade, o tema \u00e9 discut\u00edvel. Talvez os leitores tenham exemplos mais interessantes?<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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