問世十年,深度學習有哪些里程碑

 2017-08-11 17:24:00.0

本文由圖普科技編譯自《Milestones of Deep Learning

「深度學習」自問世到現在已有大約十年的時間了,從一開始,它就因爲其巨大的成功風靡全世界。以下是「深度學習」在這些年的發展過程中所取得的一些重大成就。

  • AlexNet — 2012

問世十年,深度學習有哪些里程碑

AlexNet架構(圖片來自題爲《ImageNet Classification with Deep Convolutional Neural Networks》的研究論文)

·      AlexNet的出現證明了「卷積神經網絡」確實奏效。AlexNet及其研究性論文《ImageNet Classification with Deep Convolutional Neural Networks》被認爲是推動深度學習進入主流的最重要動力。

·      AlexNet以15.4%的低失誤率奪得2012年ILSVRC(ImageNet大規模視覺識別挑戰賽)的冠軍。(亞軍得主的失誤率爲26.2%。)

·      AlexNet含有8個層,其中5個爲卷積層,3個爲全連接層。

·     將ReLU用於非線性函數,而非傳統的tanh函數。

·     引入了漏失層和數據增強以克服過度擬合的問題。

《ImageNet Classification with Deep Convolutional Neural Networks》,作者Alex Krizhevsky、Ilya Sutskever和Geoffrey E. Hinton。

  • ZF Net — 2013

問世十年,深度學習有哪些里程碑

ZF網絡架構(圖片來自題爲《Visualizing and Understanding Convolutional Networks》的研究論文)

·      以11.2%的低失誤率奪得2013年ILSVRC冠軍。

·      與AlexNet架構相似,ZF網絡也是在一些調整和優化中不斷提高了其工作性能。

·      引入了一項可視化技術——「轉置卷積網絡」——來觀察卷積神經網絡的內部工作原理。

《Visualizing and Understanding Convolutional Networks》,作者Matthew D. Zeiler和Rob Fergus。

  • VGG Net — 2014

問世十年,深度學習有哪些里程碑

VGG網絡架構(圖片來自Keras博客:https://blog.keras.io

·      以7.3%的失誤率取得了2014年ILSVRC的「分類及定位」比賽的單項冠軍。

·      VGG網絡架構擅長圖像分類及圖像定位。

·      VGG網絡含有19個層,其過濾器爲3x3(AlexNet的過濾器爲11x11,ZF網絡則爲7x7。)

·      簡單的深度結構對於分層特徵提取十分有效。

《Very Deep Convolutional Networks for Large-scale Image Recognition》,作者Karen Simonyan和Andrew Zisserman。

  • GoogLeNet — 2014/2015

問世十年,深度學習有哪些里程碑

GoogLeNet網絡架構(圖片來自題爲《Going Deeper with Convolutions》的研究論文)

·      以6.7%的失誤率取得了2014年ILSVRC的冠軍。

·      引入了「Inception單元」,強調了卷積神經網絡的層不需要每次都按照順序排列疊加。

問世十年,深度學習有哪些里程碑

「Inception單元」(圖片來自題爲《深入卷積》的研究論文)

·      含有22塊的網絡層(單獨看,每一塊含超過100個層。)

·      非全連接層

·      GoogLeNet證明,優化的非連續結構的性能可能比連續結構的性能還要好。

《Going Deeper with Convolutions》,作者Christian Szegedy等人。

  • Microsoft ResNet — 2015

問世十年,深度學習有哪些里程碑

ResNet網絡架構(圖片來自題爲《Deep Residual Learning for Image Recognition》)

·      以3.6%的失誤率取得了2015年ILSVRC的冠軍。(據瞭解,普通人的失誤率大約爲5-10%,ResNet的準確度超過了人類水平。)

·      ResNet網絡是有着152個層的「超深度」網絡架構。

·      引入了「殘差塊」以減少過擬合。

問世十年,深度學習有哪些里程碑

殘差塊(圖片來自題爲《Deep Residual Learning for Image Recognition》的研究論文)

《Deep Residual Learning for Image Recognition》,作者Kaiming He、Xiangyu Zhang等人。

 

伴隨着深度學習模型對人類能力的一次次超越,在未來幾年,我們一定能看到更多有趣的深度學習模型,及其重大成就。

  • 「深度學習」是否等同於「卷積神經網絡」?

重新回顧上面的內容,你可能會有這樣的疑惑——「深度學習」是否就是「卷積神經網絡」呢?

答案:不全是。

事實上,下面的模型都被稱爲「深度學習」:

·      卷積神經網絡

·      深度玻爾茲曼機

·      人工神經網絡

·      堆棧式自編碼器

在以上的例子中,「卷積神經網絡」是「深度學習」領域最突出且定義最明確的,至少目前是這樣。但是,我們必須始終記住「卷積神經網絡」並不是「深度學習」的全部內容。

 查看文章——《What is Deep Learning? 》。瞭解「深度學習」是怎麼來的,以及它與機器學習和人工智能有着什麼樣的關係。

文章來源:雷鋒網