基於斯坦福CS231n課程的學習經驗與實戰技巧|分享總結

2020-12-11 雷鋒網

雷鋒網AI研習社按:史丹福大學的CS231n主要介紹卷積神經網絡相關的深度學習知識,課程從算法的公式到實踐進行了全面的介紹。基於該課程的三場實戰分享直播課近期在AI研習社上線。

在雷鋒網的AI研習社直播課上,張智偉,李振,陳閩川三位老師分別為大家帶來了使用TensorFlow實現DQN實戰、深入講解圖像分類和網絡優化以及AI視覺晶片共三場乾貨滿滿的直播。該課程結合CS231n課程同時將課程內容與應用領域連接起來,讓大家可以真正的學會如何應用深度學習。

以下是嘉賓分享內容:

張智偉:手把手教你用TensorFlow實現DQN

本次分享的內容主要集中在CS231n第十四課——Deep Reinforcement Learning。首先回顧深度學習的幾大分支。

什麼是強化學習?強化學習是機器學習中的一個領域,強調如何基於環境而行動,以取得最大化的預期利益。強化學習有兩個主體,agent和environment,每個時間節點,agent會輸出一個action並傳送個環境,環境會產生下一個狀態以及產生一個獎勵並輸入agent,從而構成閉合的循環。

用數學來描述這個過程就是馬爾可夫決策過程(MDP),馬爾可夫決策過程(Markov Decision Process, MDP)也具有馬爾可夫性,與上面不同的是MDP考慮了動作,即系統下個狀態不僅和當前的狀態有關,也和當前採取的動作有關。MDP實際上是一個五元組,由五個元素組成。

什麼是Q-Learning?Q為動作效用函數(action-utility function),用於評價在特定狀態下採取某個動作的優劣,可以將之理解為智能體(Agent)的大腦。Q-Learning的核心是貝爾曼方程,它給我們的啟示是我們可以用下一時刻的最佳Q值函數表示當前的最佳Q值函數。這樣就可以迭代的求貝爾曼方程。

在深度學習的背景下,我們可以用神經網絡擬合出最佳Q函數。有了神經網絡該如何優化它的函數呢?還是要用到貝爾曼方程。

接下來給大家解讀一下DQN算法,主要分為六個部分,對我們比較有用的包含在第二部分和第四部分。

這篇論文我總結了有三個亮點。一是replay memory,二是訓練網絡與計算標籤的網絡分離,三是網絡結構。

介紹完三個亮點,我們再來看一下算法流程。

講了論文,我們開始自己使用TensorFlow來實現一個神經網絡。主要用的庫包括TensorFlow、numpy(數組)、pil(基礎圖像操作)、gym(openai開源的庫)、random。

最後把代碼連結發給大家,如有疑問可以看源碼:

李振:圖像分類與網絡優化

首先還是普及一下深度學習的基本概念,然後再給大家介紹一下我今天分享的思路,並介紹一些我個人的關於應用的意見。

接下來給大家分享一下我個人對圖像分類的一些理解與思路。

首先是任務分析,任務分析主要包括任務的基本情況和數據的基本情況。

確定好任務之後是選擇合適的網絡,這裡我建議大家可以選擇已經被驗證的比較好的網絡,不要急著寫自己的網絡。網絡選完接著就是平臺選擇,個人建議還是選一些比較容易入手,用的人比較多,資源又豐富的平臺。

選定平臺後就可以進行預訓練,準備資料庫。然後就是比較關鍵的內容即網絡的訓練、測試與優化,這些內容我跟大家分享一下我個人的技巧。

上面介紹的網絡優化中我還想分享一些其他的技巧。我們應優先解決影響最大的問題,即從錯誤樣本裡抽取一定數量的樣本並進行分類,先解決最容易糾正的。我們還可以用表格記錄嘗試的的情況。

這些就是我今天全部的分享。

陳閩川:我如何跨界進入AI行業開發視覺晶片

首先我介紹一下自己的學習經歷,我碩士畢業之後主要從事晶片的電子設計自動化的工作,主要負責晶片的物理設計,包括晶片的布局布線,還有晶片的自動化流程的開發。這些經歷對我進入AI行業有一定幫助。

之後我學習過一些斯坦福公開課比如CS231n,吳恩達的機器學習,以及Coursera的並行計算編程等。我自己也看了一些書,比如周志華的機器學習等。我這次主要想分享一些我轉行的經歷,以及我的一些觀點和視角。

首先我想從畢卡索的畫說起。

畢卡索作為二十世紀最傑出的畫家之一,他曾經說過一句話「我畫的不是事物的表象,而是不能用肉眼看出的本質」。介紹畢卡索和CS231n有什麼關係呢?我覺得畢卡索的畫風類似於深度學習的特徵提取。

他從事物的線條逐漸抽象不斷提取特徵十分類似卷積神經網絡中圖像識別、圖像理解的過程。

接下來我想介紹一下分割遷移,我覺得學習應該以興趣為導向,我剛開始接觸深度學習的時候對風格遷移非常感興趣。圖片的風格遷移的例子如下。

風格遷移的思路是用深度學習學到的特徵中的統計信息(分布)描述圖像風格。在卷積網絡中使用不同的層來提取不同的特徵。

自己動手試一下實現風格遷移可以更加感覺到學習的趣味。接下來,我介紹一下經典的神經網絡的框架結構。主要包括LeNet、ResNet等。

下面我們主要介紹一下深度學習對晶片行業的影響,目前比較火熱的商業場景包括消費電子、安防監控、自動駕駛汽車和雲計算。現在比較大的的晶片公司如下。

最後我也希望國內在這波AI浪潮中可以出現世界級的晶片公司。在此引用一段谷歌研究員吳軍的話:「一百多年來,總有一些公司很幸運的、有意識或無意識的站在技術革命的浪尖之上。對於一個弄潮的年輕人來說,最幸運的,莫過於趕上一波大潮。」

雷鋒網認為目前AI發展正處於鼎盛時期,三位老師都從實踐的角度向大家展示了CS231n涉及的內容。希望我們的課程可以給大家一些啟發。

相關焦點

  • 李飛飛斯坦福CS231n,原來學霸們都是這麼學的
    雷鋒網(公眾號:雷鋒網)按:偷偷刷了好多遍李飛飛主講的斯坦福 CSCS231n,卻還是不知道實戰應用?3 月 28 日起,雷鋒字幕組聯合 AI 慕課學院推出 3 期以「斯坦福深度視覺識別課CS231n」為主題的 Live 實戰分享課。(原創代碼+論文解讀+場景應用+實用套路)雷鋒網本次活動邀請到來自 CHISON 醫學影像、BIGO LIVE、某金融科技的 3 位資深算法工程師,分享他們的視覺識別實戰經驗。
  • 【資源】斯坦福CS231n 2017春季課程全公開,視頻+PPT+英文字幕
    今年的CS231n Spring的instructors 是李飛飛、Justin Johnson和Serena Yeung,並邀請 Ian Goodfellow 等人講解GAN等重要主題。最近史丹福大學公開了該課程的全部視頻(配備英文)、slides等全部課程資料,新智元帶來介紹。
  • 斯坦福CS231n課程
    斯坦福CNN和深度學習課程 (CS231n: Convolutional Neural Networks for Visual Recognition
  • 李飛飛計算機視覺成名作:斯坦福CS231n作業詳解第二彈!
    大數據文摘作品學習斯坦福CS231n公開課的同學看過來,Assignment 2 的Q1-Q5詳解來啦!本期作業詳解幫你搞定基於神經網絡的圖片識別、卷積神經網絡和深度學習框架Tensorflow,快來和文摘菌一起寫作業吧!
  • 斯坦福CS224n《基於深度學習的NLP》課程更新,C.Manning主講
    cs224n課程《基於深度學習的自然語言處理》詳細安排,主講人為史丹福大學人工智慧實驗室主任,著名計算機科學家Christopher Manning教授,1月份課程閱讀材料已公布。本課程自2017 年起開設,2017年該課程視頻已公開放出。近日,史丹福大學官網公布了2019年度冬季cs224n課程:基於深度學習的自然語言處理的課程安排。本課程主講人為史丹福大學人工智慧實驗室主任,著名計算機科學家Christopher Manning教授。
  • 斯坦福CS231n開放全部視頻,文摘帶你一起組團學習打怪,約嗎?
    深度學習是現階段人工智慧研究的一個重要「指揮棒」,或者可以說是幾乎唯一的工具。如果說吳恩達新開的深度學習課程是AI通識課的話,另外幾門名校公開課,如斯坦福的CS231n、牛津DeepNLP,就屬於更加「深度」的內容。詳情參考大數據文摘的深度學習領域課程攻略:票圈被吳恩達新開的深度學習課程刷屏?
  • 重磅 | 帶學斯坦福CS231n計算機視覺課+帶打全球頂級kaggle大賽
    簡單來說,對於深度學習工程師真正看重的已經不是簡單的調包和調參,而是你對使用python實現底層框架的掌握程度。我們一位在京東AI研究院的老師也曾說,面試京東,考察的是應聘者底層框架的代碼實現能力,只有懂這些,才能明顯提高結果的準確率。但現在市面上99%的課程,大多是調包。並沒有教學生真正的原理,這也是為什麼很多大廠看不起只有培訓經驗的人。
  • 斯坦福CS231n Spring 2017開放全部課程視頻
    斯坦福開放了2017視覺領域深度學習的春季課程,趕緊學起吧。CS231n近幾年一直是計算機視覺領域和深度學習領域最為經典的課程之一。而最近剛剛結課的CS231n Spring 2017 仍由李飛飛主講,並邀請了Goodfellow等人對其中部分章節詳細介紹。
  • 斯坦福Serena Yeung帶你認識神經網絡 · 2017CS231n 第4彈
    CS231n的全稱是 CS231n: Convolutional Neural Networks for Visual Recognition,即面向視覺識別的卷積神經網絡。該課程是史丹福大學計算機視覺實驗室推出的課程。需要注意的是,雷鋒字幕組這次翻譯的是 2017 春季(4 月至 6 月)的最新版本。
  • 李飛飛計算機視覺成名作:斯坦福CS231n作業詳解第三彈!
    大數據文摘作品  學習斯坦福CS231n公開課的同學看過來,Assignment 1 - 3 的詳解全部出爐啦!  昨天,大數據文摘發起了吳恩達李飛飛課程打卡召集令,然後大家參加#春節打卡#活動的熱情異常的高!
  • 2021史丹福大學人工智慧學習路線【含課程連結】
    今天和大家分享一份Stanford學長的人工智慧本科 4 年學習路線和課程清單。相信每個入行人工智慧的老手,對自己過往的幾年學習生涯都或多或少會有一些遺憾:如果我當年先從基本概念入手就好了,如果我當年把核心算法吃的更透一點就好了…最近,一位在行業內工作了幾年的斯坦福人工智慧」師兄「就根據自己的工作和學習經驗,為入學的師弟師妹們送出了一份大禮:人工智慧的本科4年課程清單,希望想要了解人工智慧的新生能夠靠著這份指路圖
  • 斯坦福CS231N課程學習筆記(一).課程簡介與準備
    幾經淘洗,發現了史丹福大學的CS231N課程。為了強制自己學習,強化學習效果,將學習中的筆記整理出來,與大家一起分享,也希望藉此與同在學習這門課程、以及其他計算機視覺的學習者、研究者一起探討和進步。        本人此前沒有接觸過這一領域,IT從業以來多以工程為主,少有接觸學術和算法研究,所以學習筆記也會因為本人理解能力原因,存在謬誤,懇請閱讀者指正。
  • 史丹福大學CS課程清單
    2019年在史丹福大學攻讀CS學位的本科生數量比其他任何學科的兩倍還多[1]。史丹福大學的CS課程已經從幾個核心學科[2]發展出許多分支方向和交叉學科[3]。大部分史丹福大學的CS課程都有獨立的網頁,一些內容僅僅向校內的學生開放。
  • 算法工程師面試問題及資料超詳細合集(多家公司算法崗面經/代碼實戰/網課/競賽等)
    website數據科學&機器學習基礎面試題 website計算機視覺、算法崗實習面經(阿里/格靈深瞳/南京地平線機器人) website面經 | 掛兩次騰訊面試的春招教訓 websiteFace++公司 - 兩輪技術面試面經 website秋招面經 | 曠視科技算法崗秋招面試經驗分享 website面經+經驗分享
  • 史丹福大學——人工智慧本科4年課程清單
    相信每個入行人工智慧的老手,對自己過往的幾年學習生涯都或多或少會有一些遺憾:如果我當年先從基本概念入手就好了,如果我當年把核心算法吃的更透一點就好了……最近,一位在行業內工作了幾年的斯坦福人工智慧」師兄「就根據自己的工作和學習經驗,為入學的師弟師妹們送出了一份大禮:人工智慧的本科4年課程清單,希望想要了解人工智慧的新生能夠靠著這份指路圖,少走彎路。
  • 斯坦福學長指路!給AI萌新的本科4年課程清單(課程直達)
    大數據文摘出品編譯:笪潔瓊相信每個入行人工智慧的老手,對自己過往的幾年學習生涯都或多或少會有一些遺憾:如果我當年先從基本概念入手就好了,如果我當年把核心算法吃的更透一點就好了……最近,一位在行業內工作了幾年的斯坦福人工智慧」師兄「就根據自己的工作和學習經驗
  • 直播分享|手把手教你寫 2019 最新版 CS231n 作業
    然而,傳統院校設置的課程可能已經無法滿足 AI 學習者日益增長的求知需求,很多人會把目光投向海外一些經典院校的開源課程。AI 研習社譯製的雙語課程廣受好評相信每一個學習人工智慧的同學,都聽說過史丹福大學計算機視覺實驗室推出的 CS231n 這門課。
  • ​直播分享 | 手把手教你寫 2019 最新版 CS231n 作業
    AI 研習社譯製的雙語課程廣受好評相信每一個學習人工智慧的同學,都聽說過史丹福大學計算機視覺實驗室推出的 CS231n 這門課。分享主題李飛飛 CS231n 斯坦福深度視覺識別 2019 年作業實戰分享分享背景
  • 學 AI 該學哪些斯坦福 CS 課程,這個清單安排得明明白白
    ,並將其整理成四年的學習清單分享出來。關鍵詞:網課分享 斯坦福AI課程自 2011 年,MIT 和史丹福大學首次將課程發布至線上,至今已經有數百所學校的上千門課程,免費對全球公眾開放。其中史丹福大學計算機類的課程以優質、全面、前沿受到全球終生學習者的認可。
  • 只看視頻不動手的你可能學了門假課程,李飛飛計算機視覺成名作斯坦福CS231n作業詳解重磅來襲!
    看完斯坦福CS231n的公開課,是不是覺得還不夠過癮?快來和文摘菌一起寫作業敲代碼吧!提到深度學習與計算機視覺,不得不提ImageNet和它的創建者,史丹福大學計算機科學系副教授、Google Cloud 人工智慧和機器學習團隊的首席科學家李飛飛。而她的成名作,史丹福大學課程《深度學習與計算機視覺》自從公開視頻和作業,也造福了一批對計算機視覺感興趣的IT從業者。