深度学习下的图像视频处理技术 沈小勇 优图X-Lab视觉AI负责人 专家研究员 自我介绍 自我介绍 2006.9 – 2012.7 浙江大学数学系本科硕士 2012.8 – 2016.6 香港中文大学博士 2016.6 – 2017.5 香港中文大学 Research Fellow 2017.5 – 现在 腾讯优图X-Lab 视觉AI负责人，专家研究员 个人主页：http://xiaoyongshen

达观数据 陈运文 文本智能处理的深度学习技术 达观数据CEO 陈运文 博士 • 中 国 计 算 机 学 会 高 级 会 员 ， A C M 和 I E E E 学 会 会 员 ， 复 旦 大 学 计 算 机 博 士 和 杰 出 毕 业 生 • 原 腾 讯 文 学 高 级 总 监 、 盛 大 文 学 首 席 数 据 官 、 百 度 核 心 技 术 工 程 师 • 三 十 项 国 家 技 术 法 》 专 注 于 企 业 文 本 挖 掘 技 术 和 相 关 应 用 系 统 的 服 务 个人简介——达观数据CEO 陈运文 达观数据：全球领先的文本智能处理专家 l 为企业提供文本挖掘、知识图谱、搜索引擎和个性化推荐等文本智能处理技术服 务，是国内首家将自动语义分析技术应用于企业数据化运营的人工智能公司 专注于文本挖掘的国际领军人工智能企业 l 获得全球三十大最佳AI企业等荣誉，拥有国家级高新技术企业、CMMI3资质认 覆盖金融、制造、法律、电商、传媒等行业，提升企业文档自动化处理能力 为数百家中国知名客户提供完善的文本智能处理服务 01 文本智能处理背景简介 7 文本 语音 图像 人工智能 Voice Image Text 达观专注于人工智能中的文本处理细分领域 文本处理任务 什么是NLP 概念：Natural Language Processing 自然语言处理 目的：让机器理解人类的语言，是人工智能领域的重要

1 2023年05月 深度学习-自然语言处理和词嵌入 黄海广 副教授 2 03 Word2Vec 04 GloVe 本章目录 01 词汇表征和文本数据处理 02 词嵌入 05 GPT 3 1.词汇表征 01 词汇表征和文本数据处理 03 Word2Vec 04 GloVe 02 词嵌入 05 GPT GPT 4 1.词汇表征和文本数据处理 5 1.词汇表征和文本数据处理 6 1.词汇表征和文本数据处理 7 1.词汇表征和文本数据处理 8 2.词嵌入 03 Word2Vec 04 GloVe 02 词嵌入 05 GPT 01 词汇表征和文本数据处理 9 2.词嵌入 “Sally Johnson is an orange farmer 2.词嵌入 嵌入矩阵 14 3.Word2Vec 03 Word2Vec 04 GloVe 02 词嵌入 05 GPT 01 词汇表征和文本数据处理 15 3.Word2Vec 语言模型的训练机制就是这样 1.我们获得了大量文本数据（例如，所 有维基百科文章）。然后 2.我们有一个窗口（比如说三个单词） ，我们会对所有文本进行滑动。

46 2.1.6 转换为其他Python对象 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 2.2 数据预处理 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 2.2.1 读取数据集 读取数据集 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 2.2.2 处理缺失值 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 2.2.3 转换为张量格式 6.1 基本概率论 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74 2.6.2 处理多个随机变量 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77 2.6.3 期望和方差 . .

Microsoft（微软） 计算机视觉技术、自然语言处理技术 等 办公 美国 1975年 上市 市值1.21万亿美元 2 Google（谷歌） 计算机视觉技术、自然语言处理技术 等 综合 美国 1998年 上市 市值9324亿美元 3 Facebook（脸书） 人脸识别、深度学习等 社交 美国 2004年 上市 市值5934亿美元 4 百度 计算机视觉技术、自然语言处理技 术 、知识图谱等 综合 中国 2001年 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 1对1 智适应学习技术、机器学习 教育 中国 2015年 A轮融资 估值11亿美元 12 字节跳动 跨媒体分析推理技术、深度学习、自 然 语言处理、图像识别 资讯 度 预处理 对图像做一 种或一些预 处理，使图 像满足后继 处理的要 求 ，如：二次 取样保证图 像坐标的正 确，平滑、 去噪等 特征提取 从图像中提取 各种复杂度的 特征，如：线 ，边缘提取和 脊侦测，边角 检测、斑点检 测等局部化的 特征点检测 检测/分割 对图像进行分割 ，提取有价值的 内容，用于后继 处理， 如：筛 选特征点，分割 含有特定目标的 部分 高级处理 验证得到的

. . . . . . . 29 3.3.6.3 只保存/加载模型的权重 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 3.3.6.4 处理已保存模型中的自定义层（或其他自定义对象） . . . . . . . 30 3.3.7 为什么训练误差比测试误差高很多？ . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 3.3.8 如何获取中间层的输出？ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 3.3.9 如何用 Keras 处理超过内存的数据集？ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 3.3.10 在验证集的误差不再下降时，如何中断训练？ . . . . . . . . . 编写你自己的 Keras 层 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117 6 数据预处理 118 6.1 序列预处理 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118 6.1.1

在机器学习中，有一个通过神经网络来学习复杂、抽象逻辑的研究方向，称为神经网 络。神经网络方向的研究经历了两起两落。从 2012 年开始，由于算法效果极为显著，深层 神经网络技术在计算机视觉、自然语言处理、机器人等领域取得了重大突破，部分任务上 甚至超越了人类智能水平，开启了以深层神经网络为代表的人工智能的第三次复兴。深层 神经网络也有了一个新名字，叫作深度学习。一般来讲，神经网络和深度学习的区别并不 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 了以感知机为代表的神经网络的相关研究进入了低谷期，一般认为 1969 年~1982 年为人工 智能发展的第一次寒冬。 尽管处于 AI 发展的低谷 算法网络结构示意图 [1] 1.4 深度学习应用 深度学习算法已经广泛应用到人们生活的角角落落，例如手机中的语音助手、汽车上 的智能辅助驾驶、人脸支付等。下面将从计算机视觉、自然语言处理和强化学习 3 个领域 入手，为大家介绍深度学习的一些主流应用。 1.4.1 计算机视觉 图片识别(Image Classification) 是常见的分类问题。神经网络的输入为图片数据，输出

推理过程容易理解，计算简单，可解释性强。 ⚫ 比较适合处理有缺失属性的样本。 ⚫ 可自动忽略目标变量没有贡献的属性变量，也为判断属性变量的重要性， 减少变量的数目提供参考。 缺点： ⚫ 容易造成过拟合，需要采用剪枝操作。 ⚫ 忽略了数据之间的相关性。 ⚫ 对于各类别样本数量不一致的数据，信息增益会偏向于那些更多数值的特 征。 决策树的特点 7 算法 支持模型 树结构 特征选择 连续值处理 缺失值处理 剪枝 特征属性多次使用 14 老年 否 否 一般 否 15 ID3算法 缺点 ID3 没有剪枝策略，容易过拟合； 信息增益准则对可取值数目较多的特征有所偏好，类似“编号”的特征 其信息增益接近于 1； 只能用于处理离散分布的特征； 没有考虑缺失值。 16 3.C4.5算法 01 决策树原理 02 ID3算法 03 C4.5算法 04 CART算法 17 3.C4.5算法 C4.5 ID3 算法的改进。 ⚫ 用信息增益率来选择属性。ID3选择属性用的是子树的信息增益， 而C4.5用的是信息增益率。 ⚫ 在决策树构造过程中进行剪枝。 ⚫ 对非离散数据也能处理。 ⚫ 能够对不完整数据进行处理。 18 ? ?, ? = ? ? − ?(?|?) ?? ?, ? = ? ?, ? ??(?) 备注：信息增益 信息增益率 信息增益率 ? ?, ?1 = 老年 =

第六部分 实战 TensorFlow 验证码识别 扫描二维码 试看/购买《TensorFlow 快速入门与实战》视频课程 • 准备模型开发环境 • 生成验证码数据集 • 输入与输出数据处理 • 模型结构设计 • 模型损失函数设计 • 模型训练过程分析 • 模型部署与效果演示 第六部分 目录 准备模型开发环境 第三方依赖包 数据集生成 • Pillow • captcha Library) 为 Python 解释器添加了图像处理功能。但是，在 2009 年发布 1.1.7 版本后，社区便停止更新和维护。 Pillow 是由 Alex Clark 及社区贡献者 一起开发和维护的一款分叉自 PIL 的图像工具库。 至今，社区依然非常活跃，Pillow 仍在快速迭代。 Pillow提供广泛的文件格式支持，高效的内部表示和相当强大的图像处理功能。 核心图像库旨在快速访问以几种基本像素格式存储的数据， 核心图像库旨在快速访问以几种基本像素格式存储的数据， 它应该为一般的图像处理工 具提供坚实的基础。 https://github.com/python-pillow/Pillow captcha Catpcha 是一个生成图像和音频验证码的开源工具库。 https://github.com/lepture/captcha from captcha.image import ImageCaptcha from captcha

实时特征 实时数据 3 在线机器学习 实时样本 实时模型训练 实时更新参数 Task 训练预处理 Node 实时样本拼接 Node 在线模型训练 Node 离线样本拼接 Node 在线模型评估 Node 模型上线 Node 实时特征处理 Node 离线特征处理 Task Kafka输入 input process process output WeiFlow WeiFlow 工作流 Task 模型训练 Task 模型训练 Task Metrics输出 3 在线机器学习-工作流 互动行为日志 数据处理 点击行为日志 阅读行为日志 曝光行为日志 数据过滤 样本拼接 定时轮询 Kafka Hdfs 样本输出 3 在线机器学习-实时样本生成 • 多流拼接 • 曝光，互动，点击，真实阅读等多种数据流接入并多流拼接 • 如何解决日志延时问题 如何解决内存问题 • 调整内存参数 • 关闭多余的监控点 • 如何异常处理 • 自动化监控与修复系统 • Checkpoint 节点异常修复 3 在线机器学习-实时样本生成 • 在线机器学习模型训练：Flink/Blink+WeiPS 样本生成和特征处理 1.配置化 2.多标签样本 3.支持高维HASH 训练预处理 1.标签选择 2.标签UDF 3.样本过滤 4.特征过滤