Все чаще объектами статистического анализа становятся не массивы (таблицы) значений, а временные ряды. Такие ряды формируются при наблюдениях за природными процессами и явлениями, изучении социологических или макроэкономических показателей, при промышленном производстве и сбыте продукции. Главное, что отличает временной ряд от других типов данных – это то, что номер (время) наблюдения имеет значение. То есть, важен не только результат измерения, но и тот момент времени, когда оно выполнено. К сожалению, при применении статистических методов на этот нюанс часто не обращают внимания. Однако, именно эта "мелочь" приводит к очень серьезным и нетривиальным следствиям с точки зрения обработки таких сигналов. Самые обычные формулы, описанные во всех учебниках, внезапно отказываются работать. А попытки их применения "в лоб" иногда дают, мягко говоря, весьма неожиданные результаты. Например, статистическая связь между числом пиратов и глобальным потеплением оказывается не просто "значимой", а "практически достоверной". Что удивительно, столкнувшись с такой ситуацией, даже достаточно грамотные исследователи не всегда понимают, где же тут "порылась собака" . Данные вроде бы правильные, математика (как и жена Цезаря) – точно вне подозрений. А результат – ни в какие ворота... А Вы твердо уверены, что всегда правильно оцениваете значимость таких корреляций?

В компьютерном зрении часто приходится работать с двумерными изображениями, и значительно реже - с 3D объектами. Из-за этого многие ML инженеры чувствуют себя неуверенно в этой области: много незнакомых слов, непонятно, куда тут применить старых друзей Resnet и Unet. Поэтому сегодня я хотел бы немного поговорить о 3D на примере задачи определения шести степеней свободы, что в каком-то виде синонимично 3D object detection. Я разберу одну из свежих работ на эту тему с некоторыми отступлениями. 

Кратко о задаче

Для начала давайте определимся, что такое шесть степеней свободы (6 DoF - degrees of freedom). Представим себе некоторый ригидный (неизменяемый, т.е. при трансформации все точки будут оставаться на той же дистанции друг от друга) объект в трехмерном мире. Чтобы описать его положение относительно наблюдателя понадобится 6 измерений: три будут отвечать за повороты по разным осям, а еще три - за смещение по соответствующим осям. Соответственно, имея эти шесть чисел, мы представляем, как объект расположен относительно какого-то базиса (например, точки, с которой ведется фотосъемка). Эта задача является классической для робототехники (где находится объект, который нужно схватить роборукой?), дополненной реальности (где нарисовать маску в MSQRD, ушки в Snapchat или кроссовки в Wanna Kicks) , беспилотных автомобилей и других доменов.

Я буду рассматривать статью MobilePose: Real-Time Pose Estimation for Unseen Objects with Weak Shape Supervision (Hou et al., 2020). Эта статья, написанная авторами из Google Research, предлагает надежный и, что немаловажно, быстрый пайплайн для решения задачи, будет уместно разобрать его по частям.

Привет, Хабр! Продолжаем публиковать рецензии на научные статьи от членов сообщества Open Data Science из канала #article_essense. Хотите получать их раньше всех — вступайте в сообщество!

Статьи на сегодня:

1. High-Resolution Neural Face Swapping for Visual Effects (Disney Research Studios, ETH Zurich, 2020)
2. Beyond Accuracy: Behavioral Testing of NLP Models with CheckList (USA, 2020)
3. Thieves on Sesame Street! Model Extraction of BERT-based APIs (UMass & Google Research, ICLR, 2019)
4. Time-Aware User Embeddings as a Service (Yahoo! Research, Temple University, 2020)
5. Are Labels Necessary for Neural Architecture Search? (Johns Hopkins University, Facebook AI Research, 2020)
6. GShard: Scaling Giant Models with Conditional Computation and Automatic Sharding (Google, 2020)
7. Data Shapley: Equitable Valuation of Data for Machine Learning (USA, 2019)
8. Language-agnostic BERT Sentence Embedding (Google AI, 2020)
9. Self-Supervised Learning for Large-Scale Unsupervised Image Clustering (Technion, Israel, 2020)
10. Batch-Channel Normalization and Weight Standardization (2 papers, Johns HopkinsUniversity, USA, 2019)

В нескольких предыдущих заметках данной серии мы уже упоминали понятие дифференциального рендеринга. Сегодня пришло время разъяснить что это такое и с чем это едят.

Мы поговорим о том, почему традиционный пайплайн рендеринга не дифференцируем, зачем исследователям в области 3D ML потребовалось сделать его дифференцируемым и как это связано с нейронным рендерингом. Какие существуют подходы к конструированию таких систем, и рассмотрим конкретный пример — SoftRasterizer и его реализацию в PyTorch 3D. В конце, с помощью этой технологии, восстановим все пространственные характеристики “Моны Лизы” Леонардо Да Винчи так, если бы картина была не написана рукой мастера, а отрендерена с помощью компьютерной графики.

Обучение с подкреплением (Reinforcement Learning) плохо, а точнее, совсем не работает с высокими размерностями. А также сталкивается с проблемой, что физические симуляторы довольно медленные. Поэтому в последнее время стал популярен способ обойти эти ограничения с помощью обучения отдельной нейросети, которая имитирует физический движок. Получается что-то вроде аналога воображения, в котором и происходит дальнейшее основное обучение.

Давайте посмотрим, какой прогресс достигнут в этой сфере и рассмотрим основные архитектуры.

Работая в конкретной предметной области в рамках машинного обучения (в нашем случае это 3D) необходимо понимать какие существуют основные датасеты на основе которых обучаются и тестируются модели, а также какие существуют библиотеки и программы для комфортной работы с учетом специфики данных.

В этой заметке мы рассмотрим какие существуют основные датасеты в области 3D ML и какие фреймворки для работы с 3D данными могут пригодиться датасаентисту при разработке моделей машинного обучения в данной области.

Привет, Хабр! Продолжаем публиковать рецензии на научные статьи от членов сообщества Open Data Science из канала #article_essense. Хотите получать их раньше всех — вступайте в сообщество!

Статьи на сегодня:

1. PointRend: Image Segmentation as Rendering (Facebook AI Research, 2020)
2. Natural- To Formal-Language Generation Using Tensor Product Representations (USA, 2019)
3. Linformer: Self-Attention with Linear Complexity (Facebook AI, 2020)
4. DetectoRS: Detecting Objects with Recursive Feature Pyramid and Switchable Atrous Convolution (Johns Hopkins University, Google, 2020)
5. Training Generative Adversarial Networks with Limited Data (NVIDIA, 2020)
6. Multi-Modal Dense Video Captioning (Tampere University, Finland, 2020
7. Are we done with ImageNet? (DeepMind, 2020)

• YOLO — отличный object detector
• Фильтры Калмана
• Расстояние Махаланобиса
• Deep SORT

Новые архитектуры нейросетей

Предыдущая статья «Нейросети. Куда это все движется»

В этой статье кратко рассматриваются некоторые архитектуры нейросетей, в основном по задаче обнаружения объектов, чтобы найти (или хотя бы попытаться найти) будущие направления в этой быстро развивающейся области.

Статья не претендует на полноту охвата и хорошее понимание прочитанных «по диагонали» статей. Автор уверен, что пока писал эту статью, появилось еще много новых архитектур. Например, смотрите здесь: https://paperswithcode.com/area/computer-vision.

Привет, Хабр!

Продолжаем публиковать рецензии на научные статьи от членов сообщества Open Data Science из канала #article_essense. Хотите получать их раньше всех — вступайте в сообщество! Первая часть мартовской сборки обзоров опубликована ранее.

Статьи на сегодня:

1. NeRF: Representing Scenes as Neural Radiance Fields for View Synthesis (UC Berkeley, Google Research, UC San Diego, 2020)
2. Scene Text Recognition via Transformer (China, 2020)
3. PEGASUS: Pre-training with Extracted Gap-sentences for Abstractive Summarization (Imperial College London, Google Research, 2019)
4. Lagrangian Neural Networks (Princeton, Oregon, Google, Flatiron, 2020)
5. Deformable Style Transfer (Chicago, USA, 2020)
6. Rethinking Few-Shot Image Classification: a Good Embedding Is All You Need? (MIT, Google, 2020)
7. Attentive CutMix: An Enhanced Data Augmentation Approach for Deep Learning Based Image Classification (Carnegie Mellon University, USA, 2020)

Если вы интересуетесь машинным обучением, то наверняка слышали про BERT и трансформеры.

BERT — это языковая модель от Google, показавшая state-of-the-art результаты с большим отрывом на целом ряде задач. BERT, и вообще трансформеры, стали совершенно новым шагом развития алгоритмов обработки естественного языка (NLP). Статью о них и «турнирную таблицу» по разным бенчмаркам можно найти на сайте Papers With Code.

С BERT есть одна проблема: её проблематично использовать в промышленных системах. BERT-base содержит 110М параметров, BERT-large — 340М. Из-за такого большого числа параметров эту модель сложно загружать на устройства с ограниченными ресурсами, например мобильные телефоны. К тому же, большое время инференса делает эту модель непригодной там, где скорость ответа критична. Поэтому поиск путей ускорения BERT является очень горячей темой.

Нам в Авито часто приходится решать задачи текстовой классификации. Это типичная задача прикладного машинного обучения, которая хорошо изучена. Но всегда есть соблазн попробовать что-то новое. Эта статья родилась из попытки применить BERT в повседневных задачах машинного обучения. В ней я покажу, как можно значительно улучшить качество существующей модели с помощью BERT, не добавляя новых данных и не усложняя модель.

Сегодня я расскажу, как я применил алгоритмы глубинного обучения с подкреплением для управления роботом. Вкратце, поведаю о том, как создать «чёрный ящик с нейросетями», который на входе принимает архитектуру робота, а на выходе выдаёт алгоритм, способный им управлять.

Основой решения является алгоритм Advantage Actor Critic (A2C) с оценкой Advantage через Generalized Advantage Estimation (GAE).

Под катом математика, реализация на TensorFlow и множество демок того, к каким способам ходьбы сошлись алгоритмы.

• Самостоятельный ремонт трактора John Deere — нарушение закона DMCA (2015)
• Фермеры США все еще пытаются добиться права ремонтировать собственные тракторы John Deere (2016)
• Американские фермеры взламывают и устанавливают украинскую прошивку на тракторы (2017)
• Почему американские фермеры обходят DRM тракторов украинской прошивкой — анализ ситуации (2017)

Необходимое предисловие: я решил попробовать современный формат несения света в массы и пробую стримить на YouTube про deep learning.

В частности, в какой-то момент меня попросили рассказать про attention, а для этого нужно рассказать и про машинный перевод, и про sequence to sequence, и про применение к картинкам, итд итп. В итоге получился вот такой стрим на час:

Я так понял по другим постам, что c видео принято постить его транскрипт. Давайте я лучше вместо этого расскажу про то, чего в видео нет — про новую архитектуру нейросетей для работы с последовательностями, основанную на attention. А если нужен будет дополнительный бэкграунд про машинный перевод, текущие подходы, откуда вообще взялся attention, итд итп, вы посмотрите видео, хорошо?

Новая архитектура называется Transformer, была разработана в Гугле, описана в статье Attention Is All You Need (arxiv) и про нее есть пост на Google Research Blog (не очень детальный, зато с картинками).

Поехали.