中国人工智能学会通讯——深度学习与视觉计算 1.3 计算机视觉领域利用深度学习可能带来的未来研究方向

简介:

1.3 计算机视觉领域利用深度学习可能带来的未来研究方向

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第一个,深度图像分析。目前基于深度 学习的图像算法在实验数据库上效果还是 不错的,但是远远不能够满足实际大规模 应用需求,需要进一步的提升算法性能从 而能够转化相应的实际应用。比如这个基 于图片的应用,可以估计性别和年龄,但 是其实经常会犯错,因此需要进一步提升 深度图像分析的性能。

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第二个,深度视频分析。视频分析牵扯 到大量的数据和计算量,所以做起来更加 麻烦。当前深度视频分析还处于起步的阶 段,然而视频应用非常广泛,比如人机交互、 智能监控等,所以加强深度视频分析是个 重要的方向。

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第三个,大规模深度学习。随着时间的 推移,数据量将呈指数级增长。为了处理 更大规模的数据,需要进行多 GPU 并行及 分布式计算。开发大规模深度学习算法是 相当必要的。

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第四个,无监督(半监督)学习。这 个方向是很明显的,因为实际应用中监 督信息可能常常是缺失的,在大数据时 代背景下要想标注所有的数据代价也是 昂贵的。为了充分应用无标记的数据, 进行无监督(或半监督)学习是非常重 要的。近来的预测学习本质上与无监督 学习是对应的。

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第五个,多模态学习。多模态数据无 处不在,尤其在互联网时代,网络上的图 像、文本、语音等同时存在。多模态数据 具有语义一致性、信息互补性的特点,互 补性可做多模态数据的融合,一致性可做 跨模态关联(如跨模态检索)。视觉信息 的有效理解离不开周边文本等其他模态数 据,因此多模态学习是非常有意义的研究 方向。

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第六个,类脑智能研究。神经网络本 身是模拟大脑认知机理提出的网络结构。 当前部分生物机制已经被应用到深度学习 中,比如注意机制、神经元跨层连接机制等。 我们有幸申请到一个基金委重点项目,探 索深度认知神经网络模型与方法,就是希 望在神经网络模型上能够嵌入一些脑认知 功能,比如注意机制、记忆机制、反馈机制、 推理机制等,以期开发更 Powerful 的神经 网络新模型。在全球推动脑计划的大背景 下,研究类脑智能显得尤为迫切和必要。

(本文根据王亮研究员在中国人工智能学会首 期“人工智能前沿讲习班”的现场报告整理)

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博士,研究员,博士生导师,IEEE 高级会员,国际模式识别协会会士(IAPR Fellow),模式识别国家重点 实验室副主任,计算机学会计算机视觉专委会秘书长,图像视频大数据产业技术创新战略联盟秘书长,电子 学会青年科学家俱乐部副主席,中国图象图形学学会视觉大数据专委主任,中国科学院脑科学与智能技术卓 越中心骨干。中科院百人计划入选者(终期优秀),国家杰出青年科学基金获得者,国家青年科技奖获得者。 2004 年获中科院自动化所工学博士学位。2004-2010 年分别在英国帝国理工学院、澳大利亚莫纳什大学、 墨尔本大学及英国巴斯大学工作。主要研究领域是模式识别、计算机视觉、大数据分析等。目前 Google Scholar 引用 9 200 余次,近 5 年 SCI 他引 1200 次。

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