Waa maxay sababta Weerarrada Sawirrada ee Kaftan la'aan

Kuweeraridda nidaamyada aqoonsiga sawirka oo si taxadar leh loo sameeyay sawiro iska soo horjeeda ayaa loo tixgeliyey wax lagu farxo laakiin caddaynta fikradda shantii sano ee la soo dhaafay. Si kastaba ha ahaatee, cilmi-baaris cusub oo ka timid Australia ayaa soo jeedinaysa in isticmaalka joogtada ah ee xogta sawirada aadka loo jecel yahay ee mashaariicda AI ee ganacsiga ay abuuri karto dhibaato amni oo cusub.

Dhawr sano hadda, koox aqoonyahanno ah oo ka tirsan Jaamacadda Adelaide waxay isku dayayeen inay sharraxaan wax runtii muhiim ah oo ku saabsan mustaqbalka nidaamyada aqoonsiga sawirka ku saleysan AI.

Waa shay adag (oo aad qaali u ah) in la hagaajiyo haatan, oo si aan damiir lahayn u noqon doonta kharash si loo xaliyo marka isbeddellada hadda jira ee cilmi-baarista aqoonsiga sawirka si buuxda loogu horumariyo oo la geeyo goobo ganacsi iyo kuwo warshadaysan 5-10 sano gudahood.

Inta aynaan guda gelin, aan eegno ubax lagu tilmaamay inuu yahay madaxweyne Barack Obama, kana mid ah muuqaallada lixda ah ee kooxdu daabacday. bogga mashruuca:

Xigasho: https://www.youtube.com/watch?v=Klepca1Ny3c

Sawirka kore, nidaamka aqoonsiga wejiga oo si cad u yaqaana sida loo aqoonsado Barack Obama ayaa lagu nacasnimo 80% hubaal ah in nin aan magaciisa la sheegin oo sita sawir la farsameeyey oo daabacan oo ubax ah sidoo kale waa Barack Obama. Nidaamku xitaa ma daneeyo in 'wejiga been abuurka ah' uu ku yaal laabta mawduuca, halkii uu ka ahaan lahaa garbihiisa.

Inkasta oo ay tahay wax cajiib ah in cilmi-baarayaashu ay awoodeen in ay fuliyaan aqoonsiga noocan oo kale ah iyaga oo soo saaraya sawir isku dhafan (ubax) halkii ay ka ahaan lahaayeen buuqa caadiga ah ee caadiga ah, waxay u muuqataa in goofy ka faa'iidaysto sida dalaggan oo kale si joogto ah cilmi-baarista amniga ee aragtida kombiyuutarka . Tusaale ahaan, muraayadaha qaabaysan ee awooday inay nacasnimo wajahaan aqoonsiga dib u 2016, ama sawiro iska soo horjeeda oo si gaar ah loo sameeyay isku day in dib loo qoro calamadaha wadooyinka.

Haddii aad xiisaynayso, qaabka Shabakadda Neural Network (CNN) ee lagu weeraray tusaalaha kore waa VGGFace (VGG-16), oo lagu tababaray Jaamacadda Columbia Xogta PubFig. Tusaalooyinka kale ee weerarka ee ay soo saareen cilmi-baarayaashu waxay isticmaaleen ilo kala duwan oo isku dhafan oo kala duwan.

Kiiboodhka waxa dib loo kala saaray sidii konkole, oo ku jira qaabka WideResNet50 ee ImageNet. Cilmi-baadhayaashu waxay sidoo kale hubiyeen in moodalku aanu lahayn eex ku wajahan konjiyeyaasha. Fiiri fiidiyaha oo dhan mudaaharaadyo dheeri ah iyo kuwo dheeraad ah https://www.youtube.com/watch?v=dhTTjjrxIcU

Aqoonsiga Sawirka inuu yahay Vector Weerar Soo Baxaya

Weerarrada badan ee cajiibka ah ee ay cilmi-baarayaashu qeexeen oo ay muujinayaan ma aha dhaleeceynta xog-ururinta shakhsi ahaaneed ama naqshadaha barashada mashiinka gaarka ah ee isticmaala. Si sahal ahna loogama difaaci karo iyadoo la beddelo xog-ururinta ama moodooyinka, moodooyinka dib-u-habaynta, ama mid ka mid ah dawooyinka kale ee 'fudud' ee keena in dhakhaatiirta ML ay ku jees jeesaan bannaanbaxyada goos gooska ah ee khiyaanada noocan ah.

Halkii, ka faa'iidaysiga kooxda Adelaide ayaa tusaale u ah a daciifnimada dhexe dhammaan qaab dhismeedka hadda jira ee horumarinta sawirka AI; daciifnimo taas oo loo dejin karo in ay soo bandhigto qaabab badan oo aqoonsi muuqaal mustaqbalka ah si ay u fududeeyaan khalkhalgelinta weeraryahannada, iyo in la geliyo tallaabo kasta oo difaac ah oo ku xigta cagta dambe.

Bal qiyaas sawiradii ugu dambeeyay ee iska soo horjeeda (sida ubaxa sare) ee lagu daro 'wax ka faa'iidaysiga eber-maalin' nidaamyada amniga mustaqbalka, si la mid ah qaababka anti-malware iyo ka-hortagga-ka-hortagga ee hadda u cusbooneysiiya qeexitaankooda fayraska maalin kasta.

Suurtagalnimada weerarrada muuqaalka cusub ee iska soo horjeeda ayaa noqon doona mid aan la soo koobi karin, sababtoo ah qaab dhismeedka aasaasiga ah ee nidaamka ma uusan odorosin dhibaatooyinka hoose, sida dhacday. oo leh internetka, ka Cayayaanka Millennium iyo Tower of Pisa ku tiirsan.

Haddaba, qaabkee ayaan u dajinaynaa arrintan?

Helitaanka Xogta Weerar

Sawirada iska hor imaadka ah sida tusaalaha 'ubaxa' ee kore waxa ay abuuraan in la helo xog-ururinta sawirada ee tababaray moodooyinka kombayutarka. Uma baahnid 'mudnaan leh' helitaanka xogta tababarka (ama qaab-dhismeedka moodeelka), maadaama xogta ugu caansan (iyo moodallo tababaran oo badan) ay si weyn ugu diyaarsan yihiin goob adag oo joogto ah.

Tusaale ahaan, Goliath-ka sharafta leh ee xog-ururinta kumbiyuutarka, ImageNet, waa diyaar u ah Torrent dhammaan soo noqnoqoshadeeda badan, iyada oo la hareer maray dhaqankeedii Xayiraadaha, iyo samaynta la heli karo xubno sare oo muhiim ah, sida dejinta ansaxinta.

Xigasho: https://academictorrents.com

Haddii aad hayso xogta, waxaad awoodi kartaa (sida cilmi-baarayaasha Adelaide u fiirsadaan) si wax ku ool ah 'injineer-celinta' xog kasta oo caan ah, sida CityScapes, ama CIFAR.

Marka laga hadlayo PubFig, xogta xogta oo awood u siisay 'Obama Flower' tusaalihii hore, Jaamacadda Columbia waxay ka hadashay isbeddelka sii kordhaya ee arrimaha xuquuqda daabacaadda ee ku saabsan dib-u-qaybinta xogta xogta iyadoo baraya cilmi-baarayaasha sida loo sameeyo. soo saar Xog-ururinta iyada oo la adeegsanayo isku-xirno la soo saaray, halkii laga dhigi lahaa isku-dubbaridka si toos ah loo heli karo, ilaalinta 'Tani waxay u muuqataa inay tahay habka kale ee xog-ururinta ku salaysan mareegaha ay u muuqdaan inay horumarayaan'.

Inta badan, taasi lagama maarmaan ma aha: Kaggle qiyaasta in tobanka xog ee ugu caansan ee xogta kombayuutarku ay yihiin: CIFAR-10 iyo CIFAR-100 (labadaba si toos ah loo soo dejisan karo; CALTECH-101 iyo 256 (labadaba waa la heli karaa, iyo labadaba hadda waxaa loo heli karaa sida durdurro ahaan); MNISTsi rasmi ah loo heli karo, sidoo kale durdurrada; ImageNet (eeg kor); Pascal VOC (la heli karo, sidoo kale durdurrada; MS COCO (la heli karo, iyo durdurrada; Isboortiga-1M (la heli karo; iyo YouTube-8M (la heli karo).

Helitaankani waxa kale oo uu wakiil ka yahay xog-ururinta muuqaalka kombuyuutarka ee ballaadhan ee la heli karo, maadaama mugdigu yahay dhimashada 'daabacaadda ama luminta' dhaqanka horumarinta il furan.

Si kastaba ha ahaatee, yaraanta ee maamuli karo xog-ururinta cusub, qiimaha sarreeya ee horumarinta sawir-samaynta, ku-tiirsanaanta 'kuwa ugu cadcad', iyo u janjeersiga si fudud ula qabso xogta da'da weyn dhammaantood waxay sii xumeynayaan dhibaatada lagu qeexay warqadda Adelaide ee cusub.

Dhaliilaha Caadiga ah ee Qaababka Weerarka Sawirka Cadawga ah

Dhaleeceynta ugu badan uguna joogtada ah ee injineerada barashada mashiinka ee ka soo horjeeda waxtarka farsamada weerarka sawir ee ugu dambeeyay waa in weerarku yahay gaar ah xog gaar ah, nooc gaar ah, ama labadaba; in aysan 'guud ahayn' nidaamyada kale; iyo, sidaas awgeed, waxay u taagan tahay khatar yar.

Cabashada labaad ee ugu badan ayaa ah in weerarka sawirka iska soo horjeeda uu yahay 'sanduuqa cad', taasoo la micno ah inaad u baahan tahay inaad si toos ah u gasho jawiga tababarka ama xogta. Runtii tani waa xaalad aan macquul ahayn, inta badan - tusaale ahaan, haddii aad rabto inaad ka faa'iidaysato nidaamka tababarka hababka aqoonsiga wejiga Booliska Magaalada London, waa inaad jabsataa jidkaaga NEC, ama konsole ama faas.

'DNA' Muddada Dheer ee Xogta Aragtida Kumbuyuutarka ee caanka ah

Marka la eego dhaleeceynta ugu horreysa, waa inaan tixgelinno kaliya maahan in tiro yar oo ka mid ah xogta aragga kombuyuutarku ay ku xukumaan warshadaha qaybta sannad kasta (sida ImageNet ee noocyada kala duwan ee shay, CityScapes ee goobaha wadista, iyo FFHQ aqoonsiga wajiga; laakiin sidoo kale in, sida xogta sawirka fudud ee la sharraxay, ay yihiin 'agnostic platform' oo aad loo wareejin karo.

Iyada oo ku xidhan awoodeeda, qaab dhismeedka tababarka aragga kombuyuutar kasta ayaa heli doona qaar ka mid ah sifooyinka walxaha iyo fasalada ku jira xogta ImageNet Dhismayaasha qaar ayaa laga yaabaa inay helaan astaamo ka badan kuwa kale, ama waxay sameeyaan xiriiryo ka faa'iido badan kuwa kale, laakiin oo dhan waa in la helaa ugu yaraan sifooyinka heerka ugu sarreeya:

Xogta ImageNet, oo leh tirada ugu yar ee suurtagalka ah ee aqoonsiga saxda ah - sifooyinka 'heer sare'.

Waa astaamaha 'heer sare' ee kala sooca iyo 'faraha' xog-ururinta, oo ah 'qalabyada' la isku halayn karo ee lagu laadlaadsan karo habka weerarka sawirka iska soo horjeeda ee muddada-dheer kaas oo xannibi kara nidaamyo kala duwan, oo ku koray si la mid ah ' qadiimka 'dataset' maadaama kan dambe uu ku sii jiro cilmi-baaris cusub iyo alaabooyin.

Nashqad aad u casrisan ayaa soo saari doonta aqoonsiyo, astaamo iyo fasalo sax ah oo badan:

Si kastaba ha ahaatee, mar kasta oo koronto dhaliyaha weerarka iska soo horjeeda uu ku tiirsan yahay kuwan hoose Tilmaamaha (ie 'Young Caucasian Lab' halkii 'Wajiga'), way yaraanaysaa waxay ahaan doontaa mid isdhaafsan ama ka dib qaab dhismeedka isticmaala noocyo kala duwan ee xogta asalka ah - sida qayb-hoosaad ama set la shaandhayn, halkaasoo qaar badan oo ka mid ah sawirada asalka ah ee kaydka xogta oo dhami aanay joogin:

Weerarada cadawga ah ee 'Zeroed', moodooyinka horay loo tababaray

Ka warran kiisaska aad hadda soo dejisanayso moodal hore loo tababaray oo markii hore lagu tababaray kayd xogeed oo caan ah, oo aad siisay xog cusub oo dhammaystiran?

Qaabka ayaa horay loogu tababaray (tusaale ahaan) ImageNet, iyo waxa hadhay oo dhan waa kuwa miisaan, Kaas oo laga yaabo inay qaadatay toddobaadyo ama bilo si ay u tababarto, oo hadda diyaar u ah inay kaa caawiyaan inaad aqoonsato shay la mid ah kuwa ku jiray xogta asalka ah (hadda maqan).

Xogtii asalka ahayd ee laga saaray qaab-dhismeedka tababarka, waxa soo hadhay waa 'saddaxaynta' tusaalaha si loo kala saaro shayada qaabkii markii hore loo bartay in la sameeyo, taas oo asal ahaan sababi doonta in badan oo 'saxiixyada' asalka ah inay dib u habeeyaan oo noqdaan kuwo nugul hal mar. mar kale isla habkii hore ee Cadawga Sawirka Weerarkii.

Miisaannadaas ayaa qiimo leh. Xog la'aan or Miisaanka, waxaad dhab ahaantii leedahay naqshad madhan oo aan xog lahayn. Waxaad u baahan doontaa inaad ka tababbarto meel eber ah, oo aad kharash badan ku bixinayso wakhtiga iyo xisaabinta agabka, sida qorayaashii asalka ahaa ay sameeyeen (malaha qalab ka awood badan iyo miisaaniyad ka badan inta aad haysato).

Dhibaatadu waxay tahay in miisaanku ay yihiin kuwo si fiican u qaabaysan oo adkaysi leh. In kastoo ay xoogaa la qabsan doonaan tababarka, waxay u dhaqmi doonaan si la mid ah xogtaada cusub sidii ay ku sameeyeen xogta asalka ah, iyagoo soo saaraya astaamo saxiix ah oo nidaamka weerarka iska soo horjeeda uu dib u soo celin karo.

Muddada dheer, tani waxay sidoo kale ilaalinaysaa 'DNA' ee xogta aragga kombuyuutarka kuwaas oo ah laba iyo toban jir ama ka badan, waxaana laga yaabaa inay ka soo gudubtay horumar la taaban karo oo laga soo bilaabo dadaallo il furan oo loo sii dirayo ganacsiyo - xitaa halka xogta tababarka asalka ah gebi ahaanba la jetiyay bilowgii mashruuca. Qaar ka mid ah geyntan ganacsi ma dhici karto sannado weli.

Looma baahna Sanduuq Cad

Marka la eego dhaleeceynta labaad ee caadiga ah ee nidaamyada weerarka sawirada iska soo horjeeda, qorayaasha warqadda cusub waxay ogaadeen in awooddooda ay ku khiyaaneeyaan nidaamyada aqoonsiga oo leh sawirro la sameeyay oo ubaxyo ah ayaa si heer sare ah loogu wareejin karaa tiro ka mid ah naqshadaha.

Iyadoo la eegayo in habka 'Universal NaTuralistic adversarial paTches' (TnT) uu yahay kan ugu horreeya ee isticmaala sawirro la aqoonsan karo (halkii ay ka ahaan lahaayeen buuqa qaska ah) si loo nacasyo hababka aqoonsiga sawirka, qorayaashu waxay sidoo kale sheegaan:

'[TnTs] waxay wax ku ool u yihiin kalasaarayaal badan oo casri ah oo u dhexeeya si ballaaran loo isticmaalo WideResNet50 ee Hawsha Aqoonsiga Aragga Weyn ee ImageNet dataset ilaa moodooyinka wajiga-VGG ee hawsha aqoonsiga waji ee PubFig xogta labada la beegsaday iyo aan la beegsan weerarrada.

'TnTs waxay yeelan karaan: i) dabiiciga ah ee lagu gaari karo [oo leh] kiciyeyaasha loo isticmaalo hababka weerarka Trojan; iyo ii) guud ahaan iyo wareejinta tusaalayaal iska soo horjeeda shabakadaha kale.

"Tani waxay kor u qaadaysaa welwelka badbaadada iyo amniga ee ku saabsan DNN-yada hore loo geeyey iyo sidoo kale diritaannada mustaqbalka ee DNN halkaas oo weeraryahannadu ay isticmaali karaan dhejisyo shay dabiici ah oo aan muuqan si ay u marin habaabiyaan nidaamyada shabakadaha neerfaha iyaga oo aan faragelinin qaabka iyo khatarta helitaanka."

Qorayaashu waxay soo jeedinayaan in tallaabooyin ka-hortagga caadiga ah, sida hoos-u-dhigga Acc Nadiif ah. Shabakadda, aragti ahaan waxay bixin kartaa difaac ka dhan ah balastarrada TnT, laakiin taasi 'TnTs ayaa wali si guul leh uga gudbi kara hababkan difaaca ee SOTA ee la hubo iyadoo inta badan nidaamyada difaaca ay gaaraan 0% Adag'.

Xalalka kale ee suurtogalka ah waxaa ka mid ah waxbarasho federaal ah, halkaas oo caddaynta wax ku biirinta sawirada la ilaaliyo, iyo habab cusub oo si toos ah 'sifin kara' xogta wakhtiga tababarka, sida mid. dhawaan soo jeediyay by Nanjing University of Aeronautics iyo Astronautics.

Xataa xaaladahaas, waxaa muhiim ah in si dhab ah loo tababaro cusub xogta sawirka - hadda sawirada iyo sharraxaadaha la xidhiidha kaadir yar oo ka mid ah xogta ugu caansan ee CV-ga ayaa si aad ah ugu dhex jira wareegyada horumarinta adduunka oo dhan si ay ugu ekaadaan software ka badan xogta; software aan inta badan si gaar ah loo cusboonaysiin sannado.

Ugu Dambeyn

Weerarada sawirada iska soo horjeeda ayaa suurtagal ah ma aha oo kaliya hababka barashada mashiinka il furan, laakiin sidoo kale dhaqanka horumarinta AI ee shirkadda kaas oo dhiirigeliyay in dib loo isticmaalo xogta aragtida kombuyuutarka oo si wanaagsan loo aasaasay sababo dhowr ah awgood: waxay mar hore cadeeyeen waxtarka; aad bay uga jaban yihiin 'laga bilaabo xagtin'; waxaana dayactira oo ay cusboonaysiiyaan maskaxda iyo ururada Vanguard ee ka jira akadeemiyadda iyo warshadaha, heerar maalgalin iyo shaqaale taas oo ku adkaan doonta hal shirkad in ay ku celceliso.

Intaa waxaa dheer, xaalado badan oo aan xogta asalka ahayn (si ka duwan CityScapesSawirada waxaa la soo aruuriyay ka hor khilaafaadyadii dhawaa ee ku saabsanaa arimaha gaarka ah iyo habdhaqanka xog aruurinta, taasoo ka dhigeysa xogtan duugga ah nooc ka mid ah purgatory semi-sharci ah taasi waxay u ekaan kartaa si raaxo leh sida 'deked nabdoon', marka laga eego dhinaca shirkadda.

Weerarrada TnT! Xirmooyinka Dabiiciga ah ee Caalamiga ah ee ka soo horjeeda Nidaamyada Shabakadda Neural ee qoto dheer Waxaa wada qoray Bao Gia Doan, Minhui Xue, Ehsan Abbasnejad, Damith C. Ranasinghe oo ka socda Jaamacadda Adelaide, oo ay weheliyaan Shiqing Ma oo ka socda Waaxda Sayniska Kombuyuutarka ee Jaamacadda Rutgers.

La cusboonaysiiyay 1da Diseembar 2021, 7:06am GMT+2 - qoraal sax ah.