深度学习发展综述
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基于深度学习的图像数据增强研究综述摘要:近年来,深度学习在计算机视觉领域取得了重大突破。
图像数据增强作为一种提高神经网络性能的有效方法,在图像分类、目标检测等任务中被广泛应用。
本文综述了基于深度学习的图像数据增强技术的研究现状和发展趋势,包括数据扩增方法、生成对抗网络、自监督学习等。
通过对这些方法的分析和比较,整理出图像数据增强在深度学习中的应用场景和优势。
最后,对未来进行了展望,并提出了一些可能的研究方向。
1. 引言深度学习技术的发展为图像数据增强提供了新的空间。
在深度神经网络训练过程中,数据增强不仅能提高模型的鲁棒性,还可以有效缓解因样本不平衡和过拟合而引发的问题。
因此,基于深度学习的图像数据增强引起了广泛的研究兴趣。
2. 数据扩增方法数据扩增是图像数据增强的基础。
在深度学习中,数据扩增方法主要包括平移、旋转、缩放、镜像等。
这些方法能够生成一系列变换后的图像,从而增加训练集的多样性。
此外,还有一些特定领域的数据扩增方法,如遮挡、光照变化等,能够模拟真实世界中的更多情况。
3. 生成对抗网络生成对抗网络(GANs)是近年来深度学习中的一个热门研究方向。
它由一个生成器和一个判别器组成,通过博弈过程使生成器生成更逼真的样本。
在图像数据增强中,GANs可以用来生成与原始图像相似但不同的图像,从而扩展训练集。
此外,GANs还可以用于图像修复、图像超分辨率等任务。
4. 自监督学习自监督学习是一种无监督学习的方式,它通过设计自身监督任务来学习图像的特征表示。
在图像数据增强中,自监督学习可以用来生成图像的旋转、遮挡等数据扩增。
通过自身监督任务的引导,神经网络能够学习到更鲁棒的特征表示,提高模型的泛化能力。
5. 应用场景与优势基于深度学习的图像数据增强在多个领域中被广泛应用。
在图像分类任务中,数据增强能够提高模型的分类准确率。
在目标检测任务中,数据增强能够增加目标的尺度和视角变化,提高模型的检测性能。
此外,数据增强还可以应用于图像生成、图像分割等任务。
《基于深度学习的人脸识别方法研究综述》篇一一、引言随着科技的进步,人脸识别技术已经成为了人工智能领域的研究热点。
基于深度学习的人脸识别方法以其高精度、高效率的特点,在众多领域得到了广泛应用。
本文旨在全面梳理和总结基于深度学习的人脸识别方法的研究现状、主要技术、应用领域及未来发展趋势。
二、人脸识别技术的发展历程人脸识别技术自诞生以来,经历了从传统的手工特征提取方法到基于深度学习方法的演变。
早期的人脸识别主要依靠人工设计的特征提取算法,如主成分分析(PCA)、线性判别分析(LDA)等。
随着深度学习技术的崛起,卷积神经网络(CNN)等人脸识别算法得到了广泛应用。
三、基于深度学习的人脸识别方法(一)深度卷积神经网络(Deep Convolutional Neural Network, DCNN)DCNN是目前应用最广泛的人脸识别方法之一。
通过训练大量的数据,DCNN可以自动学习和提取人脸特征,从而提高识别的准确性。
同时,DCNN具有较好的泛化能力,可以应对不同的人脸表情、光照、姿态等变化。
(二)深度学习与特征融合在人脸识别中,特征提取是关键的一步。
通过将深度学习与其他特征提取方法相结合,如基于局部二值模式(LBP)的特征提取方法,可以进一步提高人脸识别的准确性和鲁棒性。
此外,多模态特征融合技术也可以提高人脸识别的性能。
(三)基于深度学习的无约束人脸识别无约束人脸识别是近年来研究的热点。
由于实际应用中的人脸图像往往存在光照、姿态、表情等变化,因此基于深度学习的无约束人脸识别技术显得尤为重要。
该技术通过训练大量的无约束人脸数据,使得模型能够适应各种复杂的人脸变化。
四、主要技术应用领域(一)安防领域基于深度学习的人脸识别技术在安防领域得到了广泛应用。
例如,公安系统可以通过该技术对犯罪嫌疑人进行快速检索和比对,提高破案效率。
此外,该技术还可以应用于门禁系统、监控系统等场景。
(二)金融领域在金融领域,基于深度学习的人脸识别技术可以用于身份验证、支付等方面。
《基于深度学习的人体行为识别算法综述》篇一一、引言随着深度学习技术的快速发展,人体行为识别在智能监控、人机交互、医疗康复等领域的应用越来越广泛。
基于深度学习的人体行为识别算法已成为研究热点,其准确性和效率不断提高。
本文旨在综述基于深度学习的人体行为识别算法的最新进展,分析其优缺点,为相关研究提供参考。
二、深度学习在人体行为识别中的应用深度学习通过模拟人脑神经网络的工作方式,从大量数据中自动提取特征,具有强大的特征学习和表示能力。
在人体行为识别中,深度学习主要应用于视频序列的图像处理和特征提取。
1. 卷积神经网络(CNN)卷积神经网络是一种常用的深度学习模型,广泛应用于图像处理和视频分析。
在人体行为识别中,CNN可以自动提取视频中的时空特征,如骨骼序列、关节角度等。
通过训练,CNN可以学习到不同行为之间的差异,从而实现行为识别。
2. 循环神经网络(RNN)循环神经网络可以处理具有时序依赖性的数据,如视频序列。
在人体行为识别中,RNN可以通过捕捉时间序列上的上下文信息,提取更丰富的行为特征。
同时,RNN还可以根据视频中的人体姿态、动作等变化预测未来行为。
3. 长短期记忆网络(LSTM)长短期记忆网络是一种特殊的循环神经网络,能够解决RNN 在处理长序列时的梯度消失和梯度爆炸问题。
在人体行为识别中,LSTM可以捕捉到视频中长时间的行为模式和上下文信息,提高识别的准确性和稳定性。
三、基于深度学习的人体行为识别算法综述基于深度学习的人体行为识别算法主要包括基于单一模型的方法和基于多模型融合的方法。
1. 基于单一模型的方法基于单一模型的方法主要采用CNN、RNN或LSTM等单一模型进行人体行为识别。
其中,CNN主要用于提取时空特征,RNN和LSTM则用于捕捉时序信息。
这些方法具有计算效率高、模型简单的优点,但可能存在特征提取不全面、易受外界干扰等问题。
2. 基于多模型融合的方法基于多模型融合的方法采用多种模型进行人体行为识别,通过融合不同模型的特征或结果提高识别的准确性和鲁棒性。
基于深度学习的车辆目标检测算法综述车辆目标检测是计算机视觉领域中的重要任务之一,在自动驾驶、交通监控以及智能交通系统等应用中具有广泛的应用前景。
随着深度学习的发展,基于深度学习的车辆目标检测算法也取得了显著的进展。
本文将对近年来的相关研究进行综述,介绍基于深度学习的车辆目标检测算法的原理、发展和应用。
一、深度学习在目标检测中的应用深度学习作为一种强大的机器学习方法,主要基于神经网络模型,利用大规模数据进行训练,能够学习到更复杂的特征表示。
由于车辆目标的形状和大小变化多样,传统方法在处理复杂情况下面临较大挑战。
而基于深度学习的车辆目标检测算法能够自动学习到车辆的高级特征,从而提高检测精度和鲁棒性。
二、基于深度学习的车辆目标检测算法原理基于深度学习的车辆目标检测算法主要分为两个阶段:候选区域生成和目标分类。
首先,通过使用候选区域生成器,将输入图像中可能包含车辆的区域提取出来。
接着,候选区域被送入卷积神经网络进行分类,得到最终的目标检测结果。
三、基于深度学习的车辆目标检测算法发展1. R-CNN系列方法R-CNN(Region-based Convolutional Neural Networks)是较早采用深度学习进行目标检测的方法之一。
该方法首先使用选择性搜索算法生成候选区域,然后对每个候选区域提取特征,并使用支持向量机进行分类。
虽然R-CNN方法在准确率上取得了很大的提升,但其计算速度较慢,不适合实时应用。
2. Fast R-CNN为了提高目标检测的速度,Fast R-CNN方法提出了一种共享特征提取的方式,通过在整个图像上只进行一次卷积操作,减少了计算时间。
此外,Fast R-CNN还引入了ROI Pooling层,用于解决不同大小的候选区域与固定尺寸的特征图之间的匹配问题。
相比于R-CNN方法,FastR-CNN在检测速度上有了较大的提升。
3. Faster R-CNNFaster R-CNN是基于Fast R-CNN的进一步改进,通过引入区域生成网络(Region Proposal Network)实现了端到端的目标检测。
深度学习的轻量化神经网络结构研究综述一、概览随着大数据时代的到来和计算能力的提升,深度学习在众多领域中发挥着越来越重要的作用。
深度学习模型通常需要庞大的计算资源和庞大的数据集来进行训练,这限制了它们的应用范围,并且需要高能耗。
设计轻量级神经网络结构的架构及优化算法具有重要意义,可以帮助降低计算和存储需求,同时保持较高的性能。
本文将对近年来轻量化神经网络结构的研究进行全面的综述,重点关注深度可分离卷积、神经架构搜索、模块化思想等一系列重要的轻量化技术。
通过对这些技术的分析和对比,以期为实际应用提供有益的指导。
1. 深度学习的发展趋势和挑战随着信息技术的迅速发展,人类社会对数据和计算能力的依赖与日俱增,这使得深度学习成为解决各种复杂问题的关键工具。
随着网络规模的扩大和计算需求的提高,深度学习模型面临着训练难度和资源消耗的巨大挑战。
学术界和工业界的研究者们纷纷致力于探索深度学习的轻量化方法,以降低模型的计算复杂度、内存占用和功耗,从而提高模型的实时性能和可扩展性。
这些努力包括简化网络结构、使用更高效的光学和硬件加速器、引入条件计算和技术等。
这些轻量化策略在一定程度上缓解了深度学习面临的困境,并为未来的广泛应用铺平了道路。
轻量化仍然面临一系列问题和挑战。
在理论研究方面,如何有效地减少模型的计算和存储需求依然是一个亟待解决的问题。
尽管有一些优化技术被提出,但在实际应用中仍需进一步验证和改进。
在设计轻量级系统时,如何在保持性能的同时降低成本、提高能效比也是一个重要挑战。
针对特定任务和场景的高效轻量化模型仍然不足,这在一定程度上限制了深度学习技术在某些领域的应用效果和普及程度。
深度学习的轻量化发展正处于一个充满机遇和挑战的关键时期。
需要学术界和工业界的共同努力,不断探索创新的方法和手段,以克服现有困难,推动深度学习技术的持续发展和广泛应用。
2. 轻量化神经网络结构的意义与价值随着互联网和人工智能技术的快速发展,深度学习在众多领域的应用越来越广泛。
深度学习在天气预报领域的应用分析及研究进展综述深度学习在天气预报领域的应用分析及研究进展综述1. 引言天气对人们的生活和经济活动有着重要影响,准确的天气预报对于预防自然灾害、农业生产、交通运输等方面至关重要。
然而,天气预报是一个复杂的问题,涉及到大量的数据和气象知识。
近年来,随着深度学习技术的崛起,人们开始通过应用深度学习算法来提高天气预报准确性和效率。
本文将对深度学习在天气预报领域的应用进行分析,并综述相关研究的最新进展。
2. 深度学习在天气预报中的应用深度学习是一种机器学习的方法,通过多层神经网络模拟人脑的工作原理,可以从大量的数据中自动学习并提取特征。
在天气预报中,深度学习可以应用于气象数据的分析预测、模式识别和天气预报模型的改进等方面。
2.1 气象数据的分析预测深度学习可以通过对大量历史气象数据的分析学习,提取出不同地区的气象特征,并预测未来的天气趋势。
通过建立深度学习模型,可以自动地学习并感知气象数据间的复杂关系,从而提高天气预报的准确性。
例如,可以利用深度学习算法对气象数据进行回归分析,预测未来一段时间内的温度、降水量等指标。
2.2 模式识别深度学习可以应用于气象数据的模式识别,通过学习气象数据的时空分布和变化规律,识别不同气象模式之间的联系。
例如,可以利用深度学习算法对多个地区的气象数据进行聚类分析,发现并描述不同的气象模式。
这对于理解和预测气象变化过程有着重要的意义。
2.3 天气预报模型的改进深度学习可以应用于天气预报模型的改进,通过学习气象数据的非线性关系和高维特征,提高模型的预测能力。
传统的天气预报模型往往依赖于经验和气象知识,而深度学习可以自动地学习并发现数据中的隐藏规律。
例如,可以利用深度学习算法对传统的数值预报模型进行改进,提高天气预报的精确度和时效性。
3. 研究进展综述近年来,深度学习在天气预报领域的研究取得了一些重要的进展。
许多学者利用深度学习算法对气象数据进行建模和预测,取得了较好的效果。
《基于深度学习的目标检测研究综述》篇一一、引言随着深度学习技术的快速发展,其在计算机视觉领域的应用逐渐增多。
目标检测作为计算机视觉的核心任务之一,近年来已经成为了深度学习领域研究的热点。
本文将对基于深度学习的目标检测的研究进行综述,探讨其研究进展、现有方法及挑战,并对未来研究方向进行展望。
二、目标检测概述目标检测是计算机视觉领域的一项重要任务,旨在从图像或视频中检测出特定类别的目标并实现定位。
目标检测广泛应用于无人驾驶、智能监控、智能安防等领域。
传统的目标检测方法主要依赖于特征提取和分类器设计,而基于深度学习的目标检测方法则通过深度神经网络实现特征学习和分类,具有更高的准确性和鲁棒性。
三、基于深度学习的目标检测方法3.1 基于区域的目标检测方法基于区域的目标检测方法将目标检测任务划分为多个子区域,对每个子区域进行分类和回归。
代表性的算法有R-CNN系列(R-CNN、Fast R-CNN、Faster R-CNN等),这些算法通过区域提议和卷积神经网络实现目标检测。
这些方法的优点是准确率高,但计算复杂度较高,实时性较差。
3.2 基于回归的目标检测方法基于回归的目标检测方法通过卷积神经网络直接实现目标的位置回归和类别分类。
代表性的算法有YOLO(You Only Look Once)系列和SSD(Single Shot MultiBox Detector)等。
这些算法具有较高的计算效率和实时性,适用于对速度要求较高的场景。
四、深度学习目标检测的挑战与研究方向4.1 挑战(1)小目标检测:在复杂场景中,小目标的检测难度较大,易受噪声和背景干扰的影响。
(2)实时性:对于需要实时处理的场景,如无人驾驶等,如何在保证准确性的同时提高实时性是一个挑战。
(3)跨领域应用:不同领域的数据集差异较大,如何实现跨领域应用是一个亟待解决的问题。
4.2 研究方向(1)模型优化:通过改进网络结构和算法优化,提高目标检测的准确性和实时性。
2021年第1期【摘要】针对基于模型的视觉里程计在光照条件恶劣的情况下存在鲁棒性差、回环检测准确率低、动态场景中精度不够、无法对场景进行语义理解等问题,利用深度学习可以弥补其不足。
首先,简略介绍了基于模型的里程计的研究现状,然后对比了常用的智能车数据集,将基于深度学习的视觉里程计分为有监督学习、无监督学习和模型法与深度学习结合3种,从网络结构、输入和输出特征、鲁棒性等方面进行分析,最后,讨论了基于深度学习的智能车辆视觉里程计研究热点,从视觉里程计在动态场景的鲁棒性优化、多传感器融合、场景语义分割3个方面对智能车辆视觉里程计技术的发展趋势进行了展望。
主题词:视觉里程计深度学习智能车辆位置信息中图分类号:U461.99文献标识码:ADOI:10.19620/ki.1000-3703.20200736Review on the Development of Deep Learning-Based Vision OdometerTechnologies for Intelligent VehiclesChen Tao,Fan Linkun,Li Xuchuan,Guo Congshuai(Chang ’an University,Xi ’an 710064)【Abstract 】Visual odometer can,achieve with deep learning,better performance on robustness and accuracy through solving the problems such as the weak robustness under poor illumination,low detection accuracy in close loop and insufficient accuracy in dynamic scenarios,disability in understanding the scenario semantically.Firstly,this paper briefly introduces the research status of the model-based odometer,then compares the commonly-used intelligent vehicle datasets,and then divides the learning-based visual odometer into supervised learning,unsupervised learning and hybrid model which combines model-based with deep learning-based model.Furthermore,it analyzes the learning-based visual odometer from the aspects of network structure,input and output characteristics,robustness and so on.Finally,the research hotspots of learning-based visual odometer for intelligent vehicle are discussed.The development trend of learning-based visual odometer for intelligent vehicle is discussed from 3aspects which respectively are robustness in dynamic scenarios,multi-sensor fusion,and scenario semantic segmentation.Key words:Visual odometer,Deep learning,Intelligent vehicle,Location information陈涛范林坤李旭川郭丛帅(长安大学,西安710064)*基金项目:国家重点研发计划项目(2018YFC0807500);国家自然科学基金面上项目(51978075)。
《基于深度学习的人体行为识别算法综述》篇一一、引言随着深度学习技术的飞速发展,人体行为识别已成为计算机视觉领域的研究热点。
人体行为识别技术广泛应用于智能监控、人机交互、医疗康复、体育训练等多个领域。
本文旨在综述基于深度学习的人体行为识别算法的研究现状、主要方法及挑战,以期为相关研究提供参考。
二、人体行为识别的研究背景与意义人体行为识别是指通过计算机视觉技术,自动识别并分析人体在特定场景下的行为。
该技术在智能监控、人机交互等领域具有广泛的应用前景。
例如,在智能监控中,人体行为识别可用于安全防范、异常行为检测等;在人机交互中,该技术可用于实现自然、直观的人机交互方式。
因此,人体行为识别的研究具有重要的理论价值和应用意义。
三、基于深度学习的人体行为识别算法概述基于深度学习的人体行为识别算法主要利用深度神经网络提取人体行为的特征,进而实现行为的识别与分类。
以下是几种主要的算法:1. 基于卷积神经网络(CNN)的算法:该类算法通过构建多层卷积网络,自动学习并提取人体行为的特征。
其中,三维卷积神经网络(3D-CNN)在处理视频数据时表现出较好的性能。
2. 基于循环神经网络(RNN)的算法:该类算法适用于处理序列数据,可有效地捕捉人体行为的时序信息。
其中,长短时记忆网络(LSTM)在处理长序列数据时具有较好的性能。
3. 基于深度自编码器(DAE)的算法:该类算法通过构建深度自编码器,实现人体行为的重构与识别。
其中,变分自编码器(VAE)在生成人体行为数据方面具有较好的性能。
四、人体行为识别的关键技术与方法人体行为识别的关键技术与方法主要包括特征提取、行为建模、分类与识别等。
其中,特征提取是关键的一环,它直接影响到行为的识别准确率。
基于深度学习的特征提取方法可以自动学习并提取人体行为的特征,具有较高的准确率和鲁棒性。
此外,行为建模也是人体行为识别的关键技术之一,它可以通过构建精确的行为模型来提高识别的准确率。
分类与识别则是将提取的特征输入到分类器中进行分类与识别,常用的分类器包括支持向量机(SVM)、softmax等。
《基于深度学习的目标检测研究综述》篇一一、引言随着深度学习技术的飞速发展,其在计算机视觉领域的应用日益广泛,其中目标检测作为计算机视觉领域的一个重要研究方向,也得到了越来越多的关注。
基于深度学习的目标检测方法已经成为了目前的研究热点。
本文将对基于深度学习的目标检测的研究进行综述,包括其背景、现状、技术手段和挑战等方面。
二、目标检测的背景与现状目标检测是计算机视觉领域中的一个重要任务,其目的是在图像中找出感兴趣的目标,并对其进行定位和识别。
传统的目标检测方法主要依赖于手工设计的特征和简单的分类器,但这种方法在处理复杂场景和多种类别的目标时效果并不理想。
随着深度学习技术的发展,基于深度学习的目标检测方法逐渐成为主流。
目前,基于深度学习的目标检测方法已经在许多领域得到了广泛应用,如人脸识别、车辆检测、行人检测、医学图像分析等。
这些应用场景的共同特点是需要从复杂的背景中准确地检测出目标并进行定位。
同时,随着数据集的增大和计算能力的提升,基于深度学习的目标检测算法在性能上已经超越了传统方法。
三、基于深度学习的目标检测技术手段基于深度学习的目标检测方法主要分为两类:基于区域的目标检测方法和基于回归的目标检测方法。
1. 基于区域的目标检测方法基于区域的目标检测方法主要是通过滑动窗口或区域提议算法生成一系列候选区域,然后对每个候选区域进行分类和回归。
其中,最具代表性的算法是R-CNN系列算法,包括Fast R-CNN、Faster R-CNN等。
这些算法在检测精度和速度方面都取得了很好的效果。
2. 基于回归的目标检测方法基于回归的目标检测方法则直接从原始图像中回归出目标的边界框和类别。
其中,YOLO系列算法和SSD算法是两种典型的基于回归的目标检测方法。
这些算法通过设计合适的网络结构和损失函数,实现了端到端的训练和检测。
四、基于深度学习的目标检测的挑战与展望虽然基于深度学习的目标检测方法已经取得了很大的进展,但仍面临一些挑战。
基于深度学习的医学影像报告自动生成研究综述摘要:随着医学影像数据的迅速增加,如何高效地生成准确的医学影像报告成为了重要的研究课题。
近年来,深度学习技术在医学影像领域取得了显著的进展,并展示了在医学影像报告自动生成方面巨大的潜力。
本文对基于深度学习的医学影像报告自动生成的相关研究进行了综述,总结了目前的研究现状、方法和挑战,并展望了未来的发展方向。
1. 引言医学影像数据的快速增长和医学影像报告的繁琐生成过程给临床医生带来了巨大的压力。
传统的手动报告方法不仅耗时耗力,而且容易出现差错。
深度学习技术通过对大规模医学影像数据的学习和分析,可以自动从影像中提取有关病情和诊断的信息,并生成准确的医学影像报告,极大地提高了报告的效率和准确度。
2. 深度学习在医学影像报告自动生成中的应用基于深度学习的医学影像报告自动生成研究主要包括以下几个方面:图像特征提取、文本生成和模型评估。
2.1 图像特征提取图像特征提取是医学影像报告自动生成中的关键步骤,通过深度学习网络可以从医学影像数据中自动地学习抽取病灶、器官和解剖结构等特征。
深度卷积神经网络(CNN)是目前应用最广泛的方法,通过多层卷积和池化操作提取出高层次的图像特征。
2.2 文本生成文本生成是医学影像报告自动生成的核心内容,深度学习可以利用生成对抗网络(GAN)、递归神经网络(RNN)和长短期记忆网络(LSTM)等模型生成准确、连贯的医学影像报告。
这些模型可以通过学习医学影像的空间和语义特征来自动生成相关的医学术语和描述。
2.3 模型评估为了确保生成的医学影像报告的质量和准确性,深度学习模型的评估和监督是非常重要的。
常用的评估指标包括BLEU、ROUGE和METEOR等,通过对生成的报告与人工生成的报告进行比较,评估深度学习模型的性能和效果。
3. 研究现状目前,基于深度学习的医学影像报告自动生成已经取得了一些令人瞩目的成果。
研究人员在不同的医学影像领域,如CT、MRI和X射线等,应用了不同的深度学习模型,取得了不错的效果。
《基于深度学习的人体行为识别算法综述》篇一一、引言人体行为识别(HBR)技术已经成为近年来人工智能领域的热门研究方向之一。
它涵盖了图像处理、机器视觉和计算机视觉等领域的知识,主要目的是通过分析视频或图像数据来识别和解析人体行为。
随着深度学习技术的快速发展,其在人体行为识别领域的应用也日益广泛。
本文旨在全面综述基于深度学习的人体行为识别算法的研究现状、主要方法及挑战,以期为相关研究提供参考。
二、深度学习在人体行为识别中的应用深度学习以其强大的特征提取能力和良好的泛化性能,在人体行为识别领域取得了显著的成果。
主要的方法包括卷积神经网络(CNN)、循环神经网络(RNN)及其变体等。
1. 卷积神经网络(CNN)CNN在图像处理和视频分析中具有显著的优势,能够自动提取图像和视频中的特征信息。
在人体行为识别中,CNN可以提取人体姿态、动作等关键信息,从而实现对人体行为的识别。
2. 循环神经网络(RNN)及其变体RNN及其变体如长短时记忆网络(LSTM)和门控循环单元(GRU)等,在处理序列数据方面具有优势。
在人体行为识别中,RNN可以捕捉到时间序列上的信息,从而更好地理解人体行为的动态变化。
三、主要的人体行为识别算法1. 基于单模态的算法该类算法主要依赖于单一模态的信息,如视频、图像或姿态信息等。
常见的算法包括基于视觉信息的CNN算法和基于姿态信息的骨骼信息分析等。
2. 基于多模态融合的算法为了进一步提高识别精度和鲁棒性,越来越多的研究开始关注多模态融合的算法。
该类算法综合利用多种模态的信息,如视觉信息、音频信息和姿态信息等,以实现更准确的人体行为识别。
四、挑战与展望尽管基于深度学习的人体行为识别算法取得了显著的成果,但仍面临诸多挑战。
如数据集的多样性和丰富性、复杂场景下的行为识别、计算资源的限制等问题。
此外,还需要关注数据的隐私保护和安全性问题。
未来的研究方向包括但不限于以下方面:一是提高算法的泛化能力;二是深入研究跨模态的人体行为识别技术;三是将注意力机制、强化学习等新技术引入到人体行为识别中;四是结合传统的人工智能技术如计算机视觉、机器学习等进一步优化和提升算法性能。
《基于深度学习的目标检测研究综述》篇一一、引言目标检测是计算机视觉领域中的一个核心问题,其主要任务是在给定的图像或视频中找出预定的目标物体,并进行精确定位和识别。
随着深度学习技术的发展,基于深度学习的目标检测方法已经成为了当前研究的热点。
本文旨在全面综述基于深度学习的目标检测方法的研究现状、主要技术、应用领域以及未来发展方向。
二、深度学习在目标检测中的应用深度学习在目标检测中的应用主要体现在卷积神经网络(CNN)的广泛应用。
CNN能够自动提取图像中的特征,使得目标检测的准确率和效率得到了显著提高。
基于深度学习的目标检测方法主要分为两类:基于区域的目标检测方法和基于回归的目标检测方法。
(一)基于区域的目标检测方法基于区域的目标检测方法首先在图像中提出一系列候选区域,然后对这些区域进行分类和回归,以确定目标的位置和类别。
典型的算法包括R-CNN系列(如Fast R-CNN、Faster R-CNN等)。
这类方法在准确率上表现出色,但计算复杂度较高,难以满足实时性要求。
(二)基于回归的目标检测方法基于回归的目标检测方法直接在图像上回归出目标的位置和类别。
典型的算法包括YOLO系列(You Only Look Once)、SSD(Single Shot MultiBox Detector)等。
这类方法在速度和准确率之间取得了较好的平衡,适用于实时性要求较高的场景。
三、主要技术与方法(一)特征提取特征提取是目标检测中的关键步骤。
深度卷积神经网络能够自动提取图像中的特征,如颜色、形状、纹理等。
这些特征对于目标检测的准确率和效率具有重要影响。
目前,常用的特征提取网络包括VGG、ResNet、MobileNet等。
(二)候选区域生成在基于区域的目标检测方法中,候选区域的生成是一个重要环节。
常用的候选区域生成算法包括Selective Search、EdgeBoxes 等。
这些算法能够在图像中提出一系列可能包含目标的候选区域,为后续的分类和回归提供基础。
基于深度学习的语音识别技术研究综述近年来,随着人工智能技术的迅速发展,深度学习技术逐渐成为语音识别领域的一大热点。
基于深度学习的语音识别技术具有更高的准确率和更广泛的适用范围,被广泛运用于多领域中。
本文将对基于深度学习的语音识别技术的研究现状进行综述。
一、深度学习技术在语音识别中的应用目前,对于语音识别中的模型选择问题,人们普遍采用深度学习技术进行解决。
在语音信号处理中,通常采用的是深度神经网络(DNN)、循环神经网络(RNN)和长短时记忆网络(LSTM)等深度学习算法。
其中,DNN最常用,是一种多层感知机(MLP)的扩展。
DNN 在语音信号处理中的应用,主要是以拟合各种复杂的非线性映射为目标,利用深度学习模型的非线性映射能力,真正实现了高精度的语音识别。
RNN是一种旨在处理序列和时间序列的深度神经网络,常常被用于处理类时间序列数据。
RNN具有许多方法,其中包括门控循环单元(GRU)和LSTM,可以快速适应输入输出的序列。
RNN在自然语言处理和语音识别等领域中,能够很好地处理序列问题。
与传统的神经网络相比,LSTM网络的表现要好得多。
LSTM 能够快速适应输入输出的序列,有效地处理长序列模式,避免了长时依赖性。
LSTM网络的一个重要可以应用是语音识别领域。
二、基于深度学习的语音识别技术的研究现状1. 单通道语音和多通道语音识别技术从声音特征的角度入手,目前已有很多基于深度学习的语音识别技术方法进行了研究。
其中,针对单通道语音的识别技术已经取得了很不错的成果,而现在更多的研究方向则是多通道语音的识别技术。
多通道语音识别技术中,其识别模型通常由时间滑动子空间鉴别分析(T-SUB)和卷积神经网络(CNN)结构共同组成。
其核心思想是从原始语音信号中提取出时间、空间等信息。
2. 训练数据增强技术语音识别中数据规模和数据质量会直接影响识别效果。
因此,如何有效地扩充训练数据,是语音识别中至关重要的研究方向。
数据增强技术在该领域中得到了广泛的应用。
《基于深度学习的人脸识别方法研究综述》篇一一、引言随着信息技术的飞速发展,人脸识别技术在各个领域中发挥着越来越重要的作用。
作为一种重要的生物特征识别技术,人脸识别技术的准确性、实时性和安全性一直是研究的热点和难点。
近年来,随着深度学习技术的发展,基于深度学习的人脸识别方法成为了研究的重要方向。
本文将针对基于深度学习的人脸识别方法进行综述,以期为相关领域的研究和应用提供参考。
二、人脸识别技术概述人脸识别技术是指通过计算机算法对人脸进行检测、定位、识别等处理,从而实现对人身份的确认。
人脸识别技术主要包括预处理、特征提取和匹配三个步骤。
其中,预处理包括图像的灰度化、二值化、降噪等操作;特征提取是通过提取人脸的特征信息,如五官位置、大小等;匹配则是将提取的特征与人脸库中的数据进行比对,找出最匹配的人脸。
三、基于深度学习的人脸识别方法3.1 卷积神经网络(CNN)卷积神经网络是一种常用的深度学习模型,通过卷积操作和池化操作提取图像的特征。
在人脸识别中,卷积神经网络可以自动学习人脸的特征,如眼睛、鼻子、嘴巴等部位的形状和位置信息。
通过训练大量的数据,卷积神经网络可以提取出更具有区分性的特征,从而提高人脸识别的准确性。
3.2 深度置信网络(DBN)深度置信网络是一种无监督的深度学习模型,通过逐层训练的方式学习数据的层次化特征。
在人脸识别中,深度置信网络可以学习到从低层到高层的特征表示,包括纹理、形状、结构等信息。
这些特征表示可以用于人脸的检测、定位和识别。
3.3 生成对抗网络(GAN)生成对抗网络是一种生成式模型,通过生成器和判别器的对抗训练,可以生成与真实数据相似的样本。
在人脸识别中,生成对抗网络可以用于生成大量的人脸样本,从而扩大训练集的规模。
此外,生成对抗网络还可以用于人脸的修复和增强,提高人脸识别的准确性。
四、基于深度学习的人脸识别方法的应用基于深度学习的人脸识别方法在各个领域中得到了广泛的应用。
在安全领域中,人脸识别技术可以用于门禁系统、安防监控等场景;在金融领域中,人脸识别技术可以用于身份验证、支付等场景;在医疗领域中,人脸识别技术可以用于医患管理、病人身份识别等场景。
《基于深度学习的人脸识别方法研究综述》篇一一、引言随着科技的进步与计算机视觉技术的快速发展,人脸识别已成为众多领域的重要技术之一。
其重要性在于它为各种应用提供了高效、便捷的身份验证和识别方式。
而基于深度学习的人脸识别方法更是成为了该领域的研究热点。
本文将详细介绍基于深度学习的人脸识别方法的研究现状,包括其发展历程、研究背景、目的及意义。
二、深度学习与人脸识别的关系深度学习作为一种机器学习方法,其强大的特征提取能力使得其在人脸识别领域取得了显著的成果。
通过构建深度神经网络,可以自动学习和提取人脸图像中的特征信息,从而实现对人脸的准确识别。
深度学习与传统的机器学习方法相比,具有更高的准确性和鲁棒性。
三、基于深度学习的人脸识别方法研究现状(一)基于卷积神经网络的人脸识别方法卷积神经网络(CNN)是深度学习中应用最广泛的一种网络结构,其在人脸识别领域也取得了显著的效果。
基于CNN的人脸识别方法通常包括人脸检测、特征提取和分类三个阶段。
通过训练大量的数据,CNN可以自动学习和提取人脸图像中的特征信息,并利用这些特征进行人脸的识别和分类。
(二)基于深度学习的多模态人脸识别方法多模态人脸识别方法是指利用多种生物特征信息(如人脸、指纹、声音等)进行身份验证的方法。
基于深度学习的多模态人脸识别方法可以有效地提高识别的准确性和鲁棒性。
该方法通过将多种生物特征信息融合在一起,形成一个统一的特征向量,从而实现对身份的准确验证。
(三)基于深度学习的动态人脸识别方法动态人脸识别是指通过视频序列进行人脸识别的技术。
基于深度学习的动态人脸识别方法可以有效地处理视频中的人脸图像,并实现动态的实时跟踪和识别。
该方法通过构建深度神经网络模型,实现对视频中的人脸图像进行动态的特征提取和跟踪,从而实现准确的人脸识别。
四、研究挑战与未来展望虽然基于深度学习的人脸识别方法已经取得了显著的成果,但仍面临着许多挑战和问题。
首先,如何在复杂的场景下进行准确的身份验证和识别是一个亟待解决的问题。
总第274期 舰船电子工程 V0. 37N〇. 4
2017 年第 4 期 S'pElectronicEngineering 5
深度学习发展综述侯宇青阳全吉成王宏伟(中国人民解放军空军航空大学长春130000)
摘要鉴于深度学习的研究和应用价值及在学术和工业领域中的重要地位,对目前有代表性的主流的深度学习网 络模型进行介绍,概述了深度学习当前发展状态,综述了深度学习发展方向。首先介绍了深度学习的历史沿革,根据应用研 究对四种主要深度学习网络进行介绍,然后从网络性能提升、网络体系发展、新学习模式探索、深度强化学习、可视化理论研 究五个方面总结了目前深度学习的发展状态,最后提出下一步深度学习发展展望。可以看到:深度学习在不同领域都有广 泛的应用,而且具有明显的优势,但也存在需要进一步深人探索的问题,如提高深度学习的智能性、提高无标签数据的利用 率等。关键词深度学习;卷积神经网络;半监督学习;深度强化学习;人工智能 中图分类号 TP18 DO# 10. 3969/j. issa 1672-9730. 2017. 04. 002
Review of Deep Learning Development
HOUYuqingyang QUAN Jicheng WANG Hongwei(The Aviation University of Airforce, Changchun 130000)
Abstract Considering deep learning,s value of researching and applying and the importance in academic and industry area ,this paper reviews the main stream deep learning network models and gives theirs introduction. Firslearning is introduced. According to applying research,four deep learning network of the main streams are introduced. Second ,the developing state of current deep learning is summarizedfrom five aspects whichment ,net system development,the new learning model to explore , deep reinforce learning and visualization theory research, Last,development prospect of deep learning comes up. Although deep learning outperform other methods abviously in different fields,there are still some issues needed to be solved,such as intelligence of deep learning improvement , raising the utilization ratio of data without labels.Key Words deep learning , convolution neural network,semi-supervised learning , deep reinforce learning , artificial intelligenceClass Number TP18
1引言2006年,深度学习泰斗Hinton[1]提出无监督 深度置信网络的训练方法,2013年深度学习位列 10大突破性科技之首,到2016年3月,Alpha- GO(]打败人类围棋大师。这十年间深度学习不断 发展创新,研究价值和应用潜力不断被挖掘发现。 近年来深度学习取得惊人进展,从模型、算法,到大 规模的应用都取得了令人瞩目的成果。深度学习
的出现是机器学习的一次重要革命,是人工智能发 展巨大推力。人工智能是终极目标,机器学习是实 现人工智能的一种分支,深度学习隶属于人工神经 网络体系,人工神经网络是基于统计的机器学习方 法,相比于基于人工规则的专家系统,表现优异。 传统的神经网络是一种浅层机器学习,深度学习是 传统神经网络发展下的新一代神经网络。深度学 习是通过建立、模拟人脑的信息处理神经结构来实 现对外部输入的数据进行从低级到高级的特征提
收稿日期2016年10月8日,修回日期:2016年11月29日作者简介:侯宇青阳,女,硕士研究生,研究方向:控制科学与工程、图像处理、模式识别。全吉成,男,博士研究生,研 究方向:图像处理,人工智能。王宏伟,男,博士研究生,研究方向:图像处理,人工智能,虚拟现实。6侯宇青阳等:深度学习发展综述总第274期取,从而能够使机器理解学习数据,获得信息5 $ 本文主要对深度学习的发展进行总结,介绍现 有理论应用成果以及未来的发展方向。2深度学习历史沿革萌芽期:从BP算法4的发明(197〇s!1980s) 到2006年期间;BP算法使得神经网络训练简单可 行。这段期间因为神经网络模型存在的一系列问 题被主流的计算机视觉和学术界所抛弃,只有少数 科学家仍坚持研究。存在的问题主要有& 1)数据 获取的问题。学者们试图利用有监督的方式训练 深度神经网络,但是缺少大量有标签的数据,没有 足够的样本导致无法拟合复杂网络模型的参数,容 易出现过拟合,与当时比较流行的浅层学习方法, 如随机森林、支持向量机等,相比,效果不理想,没 有受到关注。2)局部极值问题。训练深度神经网 络时,由于存在非凸优化问题的搜索域中充斥着大 量不好的局部极值,使得梯度下降法效果并不好。3)梯度弥散问题。这是使得深度神经网络发展缓 慢的主要因素。随着网络的深度增加,反向传播的 梯度的幅度值会急剧地减小,使得其更新变化非常 缓慢,不能对样本进行有效的学习。这种问题被称 为“梯度弥散,4)硬件条件不足。由于深度神经 网络的训练过程,包括反向传播过程以及大量样本 数据的学习压力,对计算机硬件提出很高的要求。 随之内存容量扩大、GPU并行计算的发展,为深度 学习发展提供了契机。5)浅层学习方法大放异彩。 随机森林、支持向量机、多层感知机算法等的发展 迅速,并在实践中取得很好的效果,也使得深度神 经网络受到冷落。迅速发展期(2006年!2012年):主要以深度 无监督学习为主的研究阶段。从2006年Hinton 提出“深度学习”概念和深度学习的训练方法之后 揭开了深度学习发展的帷幕%爆发期(2012年至今):2012年Hilton团队的 Alexnet模型[5]在imagenet竞赛中取得惊人成绩。 现在各大互联网公司纷纷开始成立研究部门进行 深度学习工程化的研究,以谷歌、微软、百度为代 表,将深度学习广泛应用在语音识别、图像检索、翻 译等领域,取得了非凡的实际效果。3经典深度学习网络经过10年的发展历程,深度学习在图像处理、 语音识别、文本处理等多领域得到了广泛应用。以 卷积神经网络、深度置信网络、栈式自编码网络和递归神经网络为核心的深度学习模型体系逐渐形 成。下面对经典深度学习网络进行介绍。
34卷积神经网络卷积神经网络(ConvolutionNerual Ne.CNNs)
通过结合局部感知区域、共享权重、空间或时间上的 池化降采样三大特点来充分利用数据本身包含的局 部性等特征,优化网络结构,并且保证一定程度上的 位移的不变性(]。它的权值共享网结构相似于生物 神经网络,降低了网络模型的复杂度,减少了权值的 数量。因为这样的结构特点使其尤其适合大图像数 据的机器学习,可以使数量庞大的图像识别问题不 断降维。CNNs的主要结构包括卷积部分和全连接 部分。卷积部分包括卷积层、激活层、下采样层,通 过卷积部分的叠加提取特征;全连接部分连接特征 提取和输出计算损失和完成识别分类等功能。
CNNs是第一个真正成功地采用多层层次结 构网络的具有鲁棒性的深度学习方法。CNNs适 应 , 据 部 征, CNNs成为众多科学领域的研究热点之一,在模式识别中 的各个领域得到应用并取得了很好的结果。随着 海量标记数据和GPU并行计算的发展,使得卷积 神 研究大放 。
34深度置信网络深度置信网络的基本结构单元是受限玻尔兹 曼机(Restricted Boltzmann Machine, RBM)。受 限玻尔玆曼机通过学习数据的概率密度分布提取 抽象特征。深度置信网络通过RBM的叠加,逐层 学习数据概率分布,即提取多种概率特征。DBN 练过程 为无监督 练 。 无监督贪婪逐层训练方法获得各层的条件概率分布,微 调阶段包括利用带标签数据和BP算法对网络参 数进行调整。DBN具有高灵活性,容易拓展,不仅 在图像处理、语音识别领域网络预训练中应用广 泛,也是构建新型深度学习网络的结构基础。
34栈式自编码网络"〜9#栈式自编码网络的基本单元是自编码器(Auto-encoder ,AE)。 自编码器包括编码层和解码层,
通过编码-解码的方式复现输入信号。堆栈式自编 码网络是累加自编码器,通过无监督贪婪逐层训练 得到每层自编码器的权重,在每一层得到了关于输 入数据的另一种表达形式,这些不同的表示就是特 征,在原有的特征基础上加入自动学习到的特征可 以提高学习能力,是深度神经网络预训练的重要方 法之一。