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深度 | Yann LeCun最新演讲再谈预测学习:记忆网络和对抗训练是很有前景的方向

机器之心  · 公众号  · AI  · 2017-01-16 12:57

正文

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LeCun 目前感兴趣的研究领域包括人工智能、机器学习、计算机感知、机器人和计算神经科学。他最出名的是对深度学习和神经网络的贡献,特别是广泛用于计算机视觉和语音识别应用的卷积神经网络模型。他在这些主题以及手写字体识别、图像压缩和人工智能硬件等主题上发表过 190 多份论文。


LeCun 是 ICLR 的发起人和常任联合主席(general co-chair),并且曾在多个编辑委员会和会议组织委员会任职。他是加拿大高级研究所(Canadian Institute for Advanced Research)机器与大脑学习(Learning in Machines and Brains)项目的联合主席。他同样是 IPAM 和 ICERM 的理事会成员。他曾是许多初创公司的顾问,并是 Elements Inc 和 Museami 的联合创始人。LeCun 位列新泽西州的发明家名人堂,并获得 2014 年 IEEE 神经网络先锋奖(Neural Network Pioneer Award)、2015 年 IEEE PAMI 杰出研究奖、2016 年 Lovie 终身成就奖和来自墨西哥 IPN 的名誉博士学位。


概述


在这篇演讲中,LeCun 一开始介绍了最近人工智能的发展情况,然后谈到了人工智能面临的难题。接着,他深入论述了预测性学习以及 Goodfellow 在 2014 年提出的新概念:生成对抗性网络。除此之外,「常识」也是这篇演讲中多次提及的重要概念,我稍后会做解释。


这篇演讲的主题分为 4 个部分:


  • 人工智能当前发展情况概览

  • 人工智能所面临的难题

  • 预测学习(无监督学习)

  • 对抗训练

  • 监督学习


实际上,去年取得的所有成功都是基于监督学习。我们在大量样本上(比如桌子、椅子、狗、汽车和人)训练机器,不过,机器可以识别之前没有见过的桌子、椅子等吗?





这两张幻灯片讲的是训练深度神经网络的过程,所有灰色图片是每一层提取的特征。当然,如果你觉得这些幻灯片内容很难理解,可以首先学习卷积神经网络以及反向传播算法。


他也介绍了 深度卷积网络的架构:VGG、GoogleNet 和 ResNet




接着,他介绍了一些驾驶方面的研究——使用卷积网络对行驶中的汽车进行图像标注和语义分割。另外,他也给出了一些图像识别的例子。




在这一过程中,我们使用了计算机视觉和卷积网络方面的知识。


Obstacles to Progress in AI [33:50]



人工智能发展中所面临的难题




上面这张幻灯片告诉我们,机器需要通过观察和行动来获取某种程度的常识,这样才能准确预测、规划以及关注重要事项。记忆相关事件并预测如何行动才能得到我们想要的世界的状态。


  • 智能&常识=感知+预测模型+记忆+推理&规划

  • 常识是一种填空能力

  • 从部分信息推出世界状态

  • 从过去和现在推断未来

  • 从当前状态推断过去事件

  • 补充视觉盲点的视野内容

  • 补充被遮挡的图像

  • 补充文本、语音缺失部分

  • 预测行动结果

  • 预测导致结果的行动序列


人类有常识。比如,看看下面这幅图片









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