讓機器自己挑「對」資料樣本!Google雲端AI掌門人李飛飛發表機器學習新模型
讓機器自己挑「對」資料樣本!Google雲端AI掌門人李飛飛發表機器學習新模型
2017.06.19 | 人物

這項研究是李飛飛團隊在今年CVPR上的一項最新工作,該方法提出了一種模型可自動標註網路中巨量的嘈雜影片。

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圖/ 雷鋒網

以下內容是雷鋒網AI科技評論根據論文內容進行的部分編譯。

論文摘要

人類行為種類多樣,要如何才能讓機器理解具有多樣化和細粒度的人類行為,則是電腦視覺領域中的一個關鍵性的開放問題。透過手工的方式標註訓練影片,對於少數的動作類型是可行的,但是這種策略無法完整覆蓋豐富多樣的所有動作。

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圖一。
圖/ 數位時代

圖一,該論文中的模型使用一組標註數據來學習如何為新的、沒有見過的動作類別進行標註的策略。這樣可以學習特定領域的專有知識,以及如何在避免語義漂移(Semantic drift)的同時選擇不同的範例。比如,該模型可以從訓練數據中進行學習,如圖所示,其中人的動作線索對正確動作分類的幫助更大(例如「騎馬」),而不是動物的外形。在測試期間,這種知識可以被應用於標記一些全新類別的嘈雜數據,例如「飼養動物」,而 傳統的半監督方法則是基於視覺相似(Visual similarity)性進行標註。

當前,解決這一個問題的一個可能有效的策略是,使用半監督(Semi-supervised)或者「網路監督(Webly-supervised)」的方法,利用來自網路檢索所產生的嘈雜數據來學習新的動作。然而,這些方法通常無法學習到特定領域的知識(Domain-specific knowledge),或者依賴於需要不斷迭代的手工調整的數據標籤策略(Hand-tuned data labeling policies)。據雷鋒網了解在這項研究中,李飛飛她們團隊提出了一種基於增強學習 (Reinforcement learning-based)的方法, 該方法能夠從嘈雜的網路檢索結果中篩選出適合於訓練分類器的樣本。

螢幕快照 2017-06-19 下午2.47.33.png
圖二。
圖/ 數位時代

圖二,模型框架圖。該模型使用從網路搜索所得的候選示例集,為特定的視覺概念學習分類器。在每一個時間節距(time step)t,模型透過Q-learning的智慧體來選擇樣本(比如 D<SUB>K</SUB>),並將該樣本加入到已經存在的正樣本數據集 D<SUP>t-1</SUP> 中構成訓練樣本。然後該訓練樣本被用於訓練視覺分類器。分類器將同時更新智慧體的狀態 s<SUP>t+1</SUP> 並提供一個獎勵 r<SUP>t</SUP>。然後在測試期間,經過訓練的智慧體能夠用於從任意的、全新的視覺概念的網路檢索結果中,自動選取出正樣本。

該方法的核心思想是,使用Q-learning來學習一個小型標籤訓練數據上的數據標籤策略,然後再利用該模型來自動標註嘈雜的網路數據,以獲得新的視覺概念。

據雷鋒網了解,為了驗證該方法,研究員們在當前最富有挑戰性的動作識別數據集Sports-1M上進行了實驗,實驗內容包括動作識別基準、細粒度和新動作類別預測。透過實驗證明了該方法能夠為嘈雜數據學習到足夠好的標籤,並且使用這些標籤能夠學習到準確的視覺概念分類器。

原文刊載於雷鋒網,標題為 〈李飛飛協同斯坦福、CMU 帶來全新成果:從網絡嘈雜的視頻中進行學習),《數位時代》獲授權轉載。
Via Learning to Learn from Noisy Web Videos

李飛飛小檔案
出生:1976年
現職:Google雲端人工智慧暨機器學習首席科學家
經歷:史丹佛人工智慧實驗室主任、史丹佛視覺實驗室主任、豐田-史丹佛人工智慧研究中心負責人
學歷:加州理工大學電機工程博士、普林斯頓大學物理系
成績:ImageNet、Caltech 101、2014 IBM Faculty Fellow Award、2011 Alfred Sloan Faculty Award、2012 Yahoo Labs FREP award

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迎戰大缺工時代!德國凱馳在台首推「智慧自主洗地機器人」,開啟商用清潔革命
迎戰大缺工時代!德國凱馳在台首推「智慧自主洗地機器人」,開啟商用清潔革命

在少子化與高齡化的雙重夾擊下,台灣勞力結構正面臨前所未有的嚴峻挑戰,預估從2020至2030年間,15至64歲的勞動人口將減少約10.3%。「缺工」不再是短期波動,而是長期影響各行各業的結構性危機,尤以高度依賴人力的清潔產業為甚。

然而在後疫情時代,社會對場域的衛生標準只增不減,加上大型商場、交通樞紐、物流中心與高科技廠房的建設面積每年持續擴增,清潔人員招募困難且年齡漸趨中高齡,有限人力難以扛起龐大的日常清潔工作。

面對亟待填補的市場空缺,全球清潔設備領導品牌德國凱馳,憑藉深厚的專業底蘊與嚴謹的研發標準,首次在台推出「KIRA BR 50智慧自主洗地機器人」,為台灣大型商用場域提供劃時代的智慧清潔解方。

凱馳總經理李恒毅觀察,少子化與高齡化衝擊清潔產業,透過更省時省力的「人機協作」模式,可大幅減輕第一線清潔人員負擔。
凱馳總經理李恒毅觀察,少子化與高齡化衝擊清潔產業,透過更省時省力的「人機協作」模式,可大幅減輕第一線清潔人員負擔。
圖/ 數位時代

凱馳總經理李恒毅強調,「KIRA BR 50並非要取代清潔人員,而是建立更省時省力的『人機協作』模式。」在傳統模式下,清潔人員必須拖著重達數十公斤的水桶與設備,在大面積區域來回奔波,耗時費力。有了KIRA BR 50後,機器人能精準且獨立承接大面積地板的頻繁清掃與洗刷,讓清潔人員將珍貴時間與專注力轉移至桌面、扶手及高接觸頻率的精細區域清潔,大幅減輕第一線負擔。

集結百年洗地技術與智慧科技,四大特點樹立清潔標竿

事實上,市場不乏新創科技公司推出清潔機器人,但凱馳業務總監李敍均指出,大多新創公司擅長科技部分,但對於「如何把地洗乾淨」的清潔本質缺乏經驗。德國凱馳成立近百年來,早已是這方面的專家,歷經總部反覆打磨,KIRA BR 50結合凱馳的專業工藝與前沿科技,以四大特點樹立智慧清潔標竿。

凱馳業務總監李敍均指出,「KIRA BR 50智慧自主洗地機器人」經過德國總部嚴格打磨才正式問世,展現德國工藝的嚴謹與專業。
凱馳業務總監李敍均指出,「KIRA BR 50智慧自主洗地機器人」經過德國總部嚴格打磨才正式問世,展現德國工藝的嚴謹與專業。
圖/ 數位時代

首先是「高效清潔」,相較一般清潔機器人使用盤刷,容易讓污垢在地面旋轉滯留,KIRA BR 50採用獨家滾刷技術,一次完成預掃、收集垃圾、洗地與擦乾,搭配側刷貼近牆角,完成零死角邊緣清潔。每分鐘超過1300轉的高轉速刷頭,加上業界最高刷壓,大幅提升清潔效果,最高每小時可自主清潔高達2365平方公尺,相當於5.6座籃球場,一小時即可完成約兩次台北車站大廳的清潔作業,非常適合面積廣大的車站、機場、物流中心等大型場域使用。

第二是「極致安全」,隨著智慧設備進入高科技產業與政府機關等敏感場域,企業對設備安全與隱私防護的要求也日益提高,KIRA BR 50配備「3D點陣式影像偵測技術」,當機器人在環境感知與避障時僅呈現去識別化的點陣雲,不記錄或上傳實體影像,從源頭杜絕案場影像與隱私資訊被記錄或外洩的疑慮。此外資料傳輸裝置均支援AES-256位元高規格加密,並通過IEC與Syss等多項國際認證的自主導航、電氣安全與防駭客入侵設計,領先競品,建立清潔機器人極致安全的新標準。

第三是「解放人力」,大面積且重複的洗地工作交給機器人後,第一線員工便能投入更多需要專業服務的細緻清潔工作;同時搭配四合一自動工作基站,能自動高速充電、補充清水、排放汙水、清洗水箱,讓清潔人員更加省事。

第四是「友善操作」,考量許多清潔人員為中高齡族群,機身特別以簡單顏色和圖形化介面標示清潔人員可獨立操作的簡易按鈕,直覺易懂。針對開放式大面積,僅需人工操作一次,機器人便可在短時間內自主完成地圖掃描與路徑規劃,並具備智慧記憶功能,能自動回補因臨時障礙物而漏洗的區域,無須專業工程師提前設定地圖與電子圍籬,大幅降低使用門檻。

第一線清潔龍頭實測驗證,人機協作打造清潔新紀元

這套智慧清潔方案在正式推向市場前,也已在台灣機場等第一線大型場域實地驗證,與凱馳合作長達10多年的台灣清潔產業龍頭——信實集團,正是這場科技變革的最佳見證者。

信實集團副總經理趙雪吟相當期待未來在大型公共場域中引進KIRA BR 50,藉此提升清潔效率。
信實集團副總經理趙雪吟相當期待未來在大型公共場域中引進KIRA BR 50,藉此提升清潔效率。
圖/ 數位時代

信實集團承攬機場、車站等眾多大型公共標案,對設備品質與安全極為挑剔,信實集團副總經理趙雪吟坦言,「服務業缺工已經是全面性挑戰,第一線清潔產業長期面臨人力招募困境,引進自動化設備是不可逆趨勢。」

早在一、兩年前他親赴德國凱馳,看到KIRA BR 50後,便非常期待正式在台上市的一天。此次信實率先參與驗證,對KIRA BR 50展現出的穩定度與清潔效率印象深刻,不僅能高效自主洗地,完成後還會返回工作站維護充電,讓有限人力集中於精細工作上。

「KIRA BR 50智慧自主洗地機器人」具備四大特點,以高效清潔與極致安全協助企業穩定清潔量能。
「KIRA BR 50智慧自主洗地機器人」具備四大特點,以高效清潔與極致安全協助企業穩定清潔量能。
圖/ 數位時代

趙雪吟也特別強調,公家機關與大型企業標案對設備的製造品質、電氣安全與資安防護有嚴格標準,凱馳耗費數年進行嚴謹測試與多項國際認證,正是信實能放心將機器人引入重要案場的關鍵,期望未來導入至更多大型公共場域。

隨著KIRA BR 50正式登台,凱馳不僅為缺工時代提供最佳解方,也展現作為全球清潔設備領導品牌的前瞻視野,敏銳洞察清潔產業缺工、高齡化的必然趨勢,從第一線人員與企業實際需求出發,提前佈局研發對應智慧產品。未來凱馳將持續以領航者之姿,引進多元的專業清潔機型,讓「人機協作」不再只是前瞻概念,而是兼顧品質、安全與人本價值的最佳幫手,全力助攻台灣清潔產業邁向更高效、智慧、也更有溫度的全新紀元。

在2026台北國際自動化工業大展中,凱馳也將「KIRA BR 50智慧自主洗地機器人」帶到現場,展示人機協作的智慧清潔模式。
在2026台北國際自動化工業大展中,凱馳也將「KIRA BR 50智慧自主洗地機器人」帶到現場,展示人機協作的智慧清潔模式。
圖/ 數位時代
關鍵字: #機器人

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