Deep Learning模型最近若干年重要进展

image.png

image.png

Track.1 CV/Tensor

1943 年出现雏形,1958 年研究认知的心理学家 Frank 发明了感知机,当时掀起一股热潮。后来 Marvin Minsky(人工智能大师)和 Seymour Papert 发现感知机的缺陷:不能处理异或回路、计算能力不足以处理大型神经网络。停滞!

1986 年 Hinton 正式地提出反向传播训练 MLP,尽管之前有人实际上这么做。

1979 年,Fukushima 提出 Neocognitron,有了卷积和池化的思想。

1998 年,以 Yann LeCun 为首的研究人员实现了一个七层的卷积神经网络 LeNet-5 以识别手写数字。

后来 SVM 兴起,这些方法没有很受重视。

2012 年,Hinton 组的 AlexNet 在 ImageNet 上以巨大优势夺冠,兴起深度学习的热潮。其实 Alexnet 是一个设计精巧的 CNN,加上 Relu、Dropout 等技巧,并且更大。这条思路被后人发展,出现了 VGG、GooLenet 等。

2016 年,青年计算机视觉科学家何恺明在层次之间加入跳跃连接,Resnet 极大增加了网络深度,效果有很大提升。一个将这个思路继续发展下去的是去年 CVPR Best Paper Densenet。CV 领域的特定任务出现了各种各样的模型(Mask-RCNN 等),这里不一一介绍。

2017 年,Hinton 认为反省传播和传统神经网络有缺陷,提出 Capsule Net。但是目前在 CIFAR 等数据集上效果一半,这个思路还需要继续验证和发展。

Track.2 生成模型

传统的生成模型是要预测联合概率分布 P(x,y)。

RBM 这个模型其实是一个基于能量的模型,1986 年的时候就有,他在 2006 年的时候重新拿出来作为一个生成模型,并且将其堆叠成为 Deep Belief Network,使用逐层贪婪或者 Wake-Sleep 的方法训练,不过这个模型效果也一般现在已经没什么人提了。但是从此开始 Hinton 等人开始使用深度学习重新包装神经网络。

Auto-Encoder 也是上个世纪 80 年代 Hinton 就提出的模型,此时由于计算能力的进步也重新登上舞台。Bengio 等人又搞了 Denoise Auto-Encoder。

Max Welling 等人使用神经网络训练一个有一层隐变量的图模型,由于使用了变分推断,并且最后长得跟 Auto-encoder 有点像,被称为 Variational Auto-encoder。此模型中可以通过隐变量的分布采样,经过后面的 decoder 网络直接生成样本。

GAN 是 2014 年提出的非常火的模型,他是一个隐的生成模型,通过一个判别器和生成器的对抗训练,直接使用神经网络 G 隐式建模样本整体的概率分布,每次运行相当于从分布中采样。

DCGAN 是一个相当好的卷积神经网络实现,WGAN 是通过维尔斯特拉斯距离替换原来的 JS 散度来度量分布之间的相似性的工作,使得训练稳定。PGGAN 逐层增大网络,生成机器逼真的人脸。

Track3 Sequence Learning

1982 年出现的 Hopfield Network 有了递归网络的思想。1997 年 Jürgen Schmidhuber 发明 LSTM,并做了一系列的工作。但是更有影响力的是 2013 年还是 Hinton 组使用 RNN 做的语音识别工作,比传统方法高出一大截。

文本方面 Bengio 在 SVM 最火的时期提出了一种基于神经网络的语言模型,后来 Google 提出的 Word2Vec 也有一些反向传播的思想。在机器翻译等任务上逐渐出现了以 RNN 为基础的 seq2seq 模型,通过一个 encoder 把一句话的语义信息压成向量再通过 decoder 输出,当然更多的要和 attention 的方法结合。

后来前几年大家发现使用以字符为单位的 CNN 模型在很多语言任务也有不俗的表现,而且时空消耗更少。self-attention 实际上就是采取一种结构去同时考虑同一序列局部和全局的信息,Google 有一篇耸人听闻的 Attention Is All You Need 的文章。

Track.4 Deep Reinforcement Learning

这个领域最出名的是 DeepMind,这里列出的 David Silver 是一直研究 RL 的高管。

Q-Learning 是很有名的传统 RL 算法,Deep Q-Learning 将原来的 Q 值表用神经网络代替,做了一个打砖块的任务很有名。后来有测试很多游戏,发在 Nature。这个思路有一些进展 Double Dueling,主要是 Q-learning 的权重更新时序上。

DeepMind 的其他工作 DDPG、A3C 也非常有名,他们是基于 policy gradient 和神经网络结合的变种(但是我实在是没时间去研究)

一个应用是 AlphaGo 大家都知道,里面其实用了 RL 的方法也有传统的蒙特卡洛搜索技巧。Alpha Zero 是他们搞了一个用 Alphago 框架打其他棋类游戏的游戏,吊打。

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 204,732评论 6 478
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 87,496评论 2 381
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 151,264评论 0 338
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 54,807评论 1 277
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 63,806评论 5 368
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 48,675评论 1 281
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 38,029评论 3 399
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,683评论 0 258
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 41,704评论 1 299
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,666评论 2 321
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 37,773评论 1 332
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,413评论 4 321
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 39,016评论 3 307
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 29,978评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,204评论 1 260
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 45,083评论 2 350
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,503评论 2 343

推荐阅读更多精彩内容