《基于深度学习的视频结构化实践》 七牛云 AI实验室首席架构师／姚唐仁� • 围绕海量数据提供创新的云服务，帮助客户缩短想法到产品的距离 • 创立6年，每年超过300%的业绩增长 • 已完成5轮融资，累计超过20亿 • 长期服务70多万企业用户和开发者 • 文件数超过2000亿，每日新增文件20亿 • 覆盖全球300个节点 • 覆盖金融、公安、广电媒体、互联网等行业 视觉-最重要的信息感知 2017中国网络视频用户情况 ����2017������������� 传统视频摘要 vs AI视频结构化 内容不完整 依赖经验 实时性差 时效性差 识别范围广 效率高 可迭代 创新基础 传统手工摘要 AI视频结构化 视频结构化场景 视频分解 基础模型要素 ��1�01:02:03-01:10:05� ��1����� �� �� 2 ������ ��PA� ������ 3 4 5 6 ���L ������ ��PA� ����� ���L ��������� ������L 大规模视频训练框架 结构化策略 ���� ������ ���� ���� 主题分类-特征提取 DPN SENet ResNeXt NASNet 主题分类-模型训练 模型融合 a) Early

机器学习-聚类 黄海广 副教授 2 本章目录 01 无监督学习概述 02 K-means聚类 03 密度聚类和层次聚类 04 聚类的评价指标 3 1.无监督学习概述 01 无监督学习概述 02 K-means聚类 03 密度聚类和层次聚类 04 聚类的评价指标 4 1.无监督学习方法概述 监督学习 在一个典型的监督学习中，训练集有标签? ，我们的目标是找到能够 Recommender systems） ✓ 很多客户经常上网购物，根据他们的浏览商品的习惯，给他们推荐 什么商品呢？ 主要的无监督学习方法 6 1.无监督学习方法概述 主要算法 K-means、密度聚类、层次聚类 聚类 主要应用 市场细分、文档聚类、图像分割、图像压缩、聚类分析、特征学习或者词 典学习、确定犯罪易发地区、保险欺诈检测、公共交通数据分析、IT资产 集群、客户细分、识别癌症数据、搜索引擎应用、医疗应用、药物活性预 微信的朋友圈，我们可运用聚类方法自动地给朋 友进行分组，做到让每组里的人们彼此都熟识。 12 2.K-means聚类 01 无监督学习概述 02 K-means聚类 03 密度聚类和层次聚类 04 聚类的评价指标 13 聚类的背景知识--基本思想 图中的数据可以分成三个分开的点集(称为簇)，一个能够分出这些点集的算 法，就被称为聚类算法。 聚类算法示例 2.K-means聚类

另一个是更实际的示例，我们使用深度学习框架的高级API编写简洁的代码。一旦我们教了您一些组件是如 何工作的，我们就可以在随后的教程中使用高级API了。 内容和结构 全书大致可分为三个部分，在 图1 中用不同的颜色呈现： 目录 3 图1: 全书结构 • 第一部分包括基础知识和预备知识。1节 提供深度学习的入门课程。然后在 2节 中，我们将快速介绍实 践深度学习所需的前提条件，例如如何存储和处理数 network，CNN），这是构成大多数现代计算机视觉系统骨干的强大工具。随后，在 8节 和 9节 中，我们引入了循环神经网络(recurrent neural network，RNN)，这是一种利用数据中的时间或序列 结构的模型，通常用于自然语言处理和时间序列预测。在 10节 中，我们介绍了一类新的模型，它采用 了一种称为注意力机制的技术，最近它们已经开始在自然语言处理中取代循环神经网络。这一部分将 帮助读者快速 分类可能变得比二项分类、多项分类复杂得多。例如，有一些分类任务的变体可以用于寻找层次结构，层次 结构假定在许多类之间存在某种关系。因此，并不是所有的错误都是均等的。人们宁愿错误地分入一个相关 的类别，也不愿错误地分入一个遥远的类别，这通常被称为层次分类(hierarchical classification)。早期的一 个例子是卡尔·林奈13，他对动物进行了层次分类。 在动物分类的应用中，把一只狮子狗误认为雪纳瑞可

型，NLP发展产生革新 多数自然语言处理系统 基于规则，人工修订等 方式，包括问答、翻译、 搜索等 深度学习起步、发展及 成熟，同样影响NLP领 域，从传统的机器学习 逐渐过渡到深度学习 NLP技术层次 日常工作中各类常见的文本形式 新闻文章 企业合同/公文 客户评论意见 企业产品手册 法律/人事/证券等专业文本 问答资料 02 深度学习与NLP 深度学习发展与应用 语音识别 计算机视觉 以文本分类过程举例，常见 的特征提取算法包括： 词频 TF-IDF 互信息 信息增益 期望交叉熵 主成分分析 … 特征工程需要手工寻找特 征，花费大量人力，特征的 好坏往往决定最终结果 深度学习基础结构 基础神经元结构 多个神经元连接组成神经网络 字词表示 计算机 电脑 [ 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, … ] 常见应用场景 智能文档审阅系统：抽取核心算法 智能文档审阅系统：段落分析 PDF格式文本数据丢失段落信息 使用深度学习进行段落分析 生成式摘要 生成式摘要的深度学习网络基本结构 l 编码器/解码器结构，都是神经网络结构 l 输入的原文经过编码器编码变成向量 l 解码器从向量里面提取关键信息，组合成生成式摘要 深度学习内部注意力机制的引入 l 内部注意力机制在解码器里面做 l 关注已

计算机视觉技术等 安防 中国 2011年 D轮融资 估值40亿美元 8 科大讯飞 智能语音技术 综合 中国 1999年 上市 市值108亿美元 9 Automation Anywhere 自然语言处理技术、非结构化数据认知 企业管理 美国 2003年 B轮融资 估值68亿美元 10 IBM Watson（IBM沃森） 深度学习、智适应学习技术 计算机 美国 1911年 上市 市值1198亿美元 11 松鼠AI 输入的语言变成有意思的符号和关 系，然后根据目的再处理；自然语言生成 则是把计算机数据转 化为自然语言。实现人机间的信息交流，是人工智能 界、计算 机科学和语言学界所共同关注的重要问题。 自然语言处理技术的技术层次 自然语言处理技术的发展历程 语音分析 词法分析 句法分析 语用分析 语义分析 20世纪70年代 • • 理性主义方法 基于统计的方法 20世纪50年代 • 图灵测试 • 经验主义方法 的目录，这样在之后的使用过程 中减少一些莫名的错误。 Python 的环境的安装 55 Python 的主要数据类型 ⚫字符串 ⚫整数与浮点数 ⚫布尔值 ⚫日期时间 ⚫其它 56 Python 的数据结构 ⚫列表(list) 用来存储一连串元素的容器，列表用[ ]来表示，其中元素的类型可不相同。 ⚫元组(tuple) 元组类似列表，元组里面的元素也是进行索引计算。列表里面的元素的值可以修改，而元组

启了深度学习的第三次复兴之路。 1.2.1 浅层神经网络 1943 年，心理学家 Warren McCulloch 和逻辑学家 Walter Pitts 根据生物神经元(Neuron) 结构，提出了最早的神经元数学模型，称为 MP 神经元模型。该模型的输出?(?) = ℎ(?(?))，其中?(?) = ∑ ?? ? , ?? ∈ {0,1}，模型通过?(?)的值来完成输出值的预测，如图 感知机模型 预览版202112 1.2 神经网络发展简史 5 图 1.6 Frank Rosenblatt 和 Mark 1 感知机① 图 1.7 Mark 1 感知机网络结构② 1969 年，美国科学家 Marvin Minsky 等人在出版的《Perceptrons》一书中指出了感知 机等线性模型的主要缺陷，即无法处理简单的异或 XOR 等线性不可分问题。这直接导致 等并行加速芯片训练模型参数。如围棋程序 AlphaGo Zero 在 64 块 GPU 上从 零开始训练了 40 天才得以超越所有的 AlphaGo 历史版本；自动网络结构搜索算法使用了 800 块 GPU 同时训练才能优化出较好的网络结构。 目前普通消费者能够使用的深度学习加速硬件设备主要来自 NVIDIA 的 GPU 显卡， 图 1.12 例举了从 2008 年到 2017 年 NVIDIA

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 3.3.6.1 保存/加载整个模型（结构 + 权重 + 优化器状态） . . . . . . . . . 28 3.3.6.2 只保存/加载模型的结构 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 3.3.6.3 只保存/加载模型的权重 Python 代码中，这 些代码紧凑，易于调试，并且易于扩展。 1.3 快速开始：30 秒上手 Keras Keras 的核心数据结构是 model，一种组织网络层的方式。最简单的模型是 Sequential 顺 序模型，它是由多个网络层线性堆叠的栈。对于更复杂的结构，你应该使用 Keras 函数式 API， 它允许构建任意的神经网络图。 Sequential 顺序模型如下所示： from evaluate(x_test, y_test, batch_size=16) 3.1.5.6 基于栈式 LSTM 的序列分类 在这个模型中，我们将 3 个 LSTM 层叠在一起，使模型能够学习更高层次的时间表示。 前两个 LSTM 返回完整的输出序列，但最后一个只返回输出序列的最后一步，从而降低了 时间维度（即将输入序列转换成单个向量）。 from keras.models import Sequential

基本建模流程 9 2.Scikit-learn主要用法 ✓Scikit-learn支持以NumPy的arrays对象、Pandas对象、SciPy的稀 疏 矩阵及其他可转换为数值型arrays的数据结构作为其输入，前提是 数据必须是数值型的 ✓sklearn.datasets模块提供了一系列加载和获取著名数据集如鸢尾 花、波士顿房价、Olivetti人脸、MNIST数据集等的工具，也包括了一 些toy explained_variance_ratio_) 投影后的特征维度的方差 print(pca.explained_variance_) 20 2.Scikit-learn主要用法 无监督学习算法-聚类 DBSCAN 层次聚类 谱聚类 cluster.DBSCAN cluster.AgglomerativeClustering cluster.SpectralClustering 21 2.Scikit-learn主要用法

0 TensorFlow 生产级AI方案 TensorFlow 2 核心模块 TensorFlow 2 核心模块概览 tf.keras：分布式和高性能的 Keras • 构建和训练模型的高层次 API • API 完全兼容原生 Keras • 支持保存和加载 TensorFlow SavedModel • 支持 Eager Execution • 支持分布式训练 tf.data：功能强大的数据管理模块

计算机视觉技术等 安防 中国 2011年 D轮融资 估值40亿美元 8 科大讯飞 智能语音技术 综合 中国 1999年 上市 市值108亿美元 9 Automation Anywhere 自然语言处理技术、非结构化数据认知 企业管理 美国 2003年 B轮融资 估值68亿美元 10 IBM Watson（IBM沃森） 深度学习、智适应学习技术 计算机 美国 1911年 上市 市值1198亿美元 11 松鼠AI “过拟合”的问题。 为此，我们再原有基础上加上用于控制模型复杂度的正则项(Regularizer)，得到结构最小化准 则。具体定义是： 其中，?(?)代表对模型复杂度的惩罚。模型越复杂，?(?)越大，模型越简单，?(?)就越小。?是 一个正的常数，也叫正则化系数，用于平衡经验风险和模型复杂度。 一般来说，结构风险小的模型需要经验风险和模型复杂度同时小，因此对训练数据和测试数据 都能有较好的拟合。 机器学习的概念-损失函数 的目录，这样在之后的使用过程 中减少一些莫名的错误。 Python 的环境的安装 54 Python 的主要数据类型 ⚫字符串 ⚫整数与浮点数 ⚫布尔值 ⚫日期时间 ⚫其它 55 Python 的数据结构 ⚫列表(list) 用来存储一连串元素的容器，列表用[ ]来表示，其中元素的类型可不相同。 ⚫元组(tuple) 元组类似列表，元组里面的元素也是进行索引计算。列表里面的元素的值可以修改，而元组