2018，仍是AI領(lǐng)域激動(dòng)人心的一年。

計(jì)算機(jī)視覺(jué)領(lǐng)域同樣精彩紛呈，與四年前相比GAN生成的假臉逼真到讓人不敢相信；新工具、新框架的出現(xiàn)，也讓這個(gè)領(lǐng)域的明天特別讓人期待……

近日，Analytics Vidhya發(fā)布了一份2018人工智能技術(shù)總結(jié)與2019趨勢(shì)預(yù)測(cè)報(bào)告，原文作者PRANAV DAR。這份報(bào)告總結(jié)和梳理了全年主要AI技術(shù)領(lǐng)域的重大進(jìn)展，同時(shí)也給出了相關(guān)的資源地址，以便大家更好的使用、查詢。

重點(diǎn)為大家介紹這份報(bào)告中的兩個(gè)部分：

計(jì)算機(jī)視覺(jué)

工具和庫(kù)

下面，我們就逐一來(lái)盤點(diǎn)和展望。

計(jì)算機(jī)視覺(jué)

今年，無(wú)論是圖像還是視頻方向都有大量新研究問(wèn)世，有三大研究曾在CV圈掀起了集體波瀾。

BigGAN

今年9月，當(dāng)搭載BigGAN的雙盲評(píng)審中的ICLR 2019論文現(xiàn)身，行家們就沸騰了：簡(jiǎn)直看不出這是GAN自己生成的。

在計(jì)算機(jī)圖像研究史上，BigGAN的效果比前人進(jìn)步了一大截。比如在ImageNet上進(jìn)行128×128分辨率的訓(xùn)練后，它的Inception Score（IS）得分166.3，是之前最佳得分52.52分3倍。

除了搞定128×128小圖之外，BigGAN還能直接在256×256、512×512的ImageNet數(shù)據(jù)上訓(xùn)練，生成更讓人信服的樣本。

在論文中研究人員揭秘，BigGAN的驚人效果背后，真的付出了金錢的代價(jià)，最多要用512個(gè)TPU訓(xùn)練，費(fèi)用可達(dá)11萬(wàn)美元，合人民幣76萬(wàn)元。

不止是模型參數(shù)多，訓(xùn)練規(guī)模也是有GAN以來(lái)最大的。它的參數(shù)是前人的2-4倍，批次大小是前人的8倍。

研究論文：https://openreview.net/pdf?id=B1xsqj09Fm

Fast.ai 18分鐘訓(xùn)練整個(gè)ImageNet

在完整的ImageNet上訓(xùn)練一個(gè)模型需要多久？各大公司不斷下血本刷新著記錄。

不過(guò)，也有不那么燒計(jì)算資源的平民版。

今年8月，在線深度學(xué)習(xí)課程Fast.ai的創(chuàng)始人Jeremy Howard和自己的學(xué)生，用租來(lái)的亞馬遜AWS的云計(jì)算資源，18分鐘在ImageNet上將圖像分類模型訓(xùn)練到了93%的準(zhǔn)確率。

前前后后，F(xiàn)ast.ai團(tuán)隊(duì)只用了16個(gè)AWS云實(shí)例，每個(gè)實(shí)例搭載8塊英偉達(dá)V100 GPU，結(jié)果比Google用TPU Pod在斯坦福DAWNBench測(cè)試上達(dá)到的速度還要快40%。

這樣拔群的成績(jī)，成本價(jià)只需要40美元，F(xiàn)ast.ai在博客中將其稱作人人可實(shí)現(xiàn)。

Fast.ai博客介紹：https://www.fast.ai/2018/08/10/fastai-diu-imagenet/

vid2vid技術(shù)

今年8月，英偉達(dá)和MIT的研究團(tuán)隊(duì)高出一個(gè)超逼真高清視頻生成AI。

只要一幅動(dòng)態(tài)的語(yǔ)義地圖，就可獲得和真實(shí)世界幾乎一模一樣的視頻。換句話說(shuō)，只要把你心中的場(chǎng)景勾勒出來(lái)，無(wú)需實(shí)拍，電影級(jí)的視頻就可以自動(dòng)P出來(lái)：

除了街景，人臉也可生成：

這背后的vid2vid技術(shù)，是一種在生成對(duì)抗性學(xué)習(xí)框架下的新方法：精心設(shè)計(jì)的生成器和鑒別器架構(gòu)，再加上時(shí)空對(duì)抗目標(biāo)。

這種方法可以在分割蒙版、素描草圖、人體姿勢(shì)等多種輸入格式上，實(shí)現(xiàn)高分辨率、逼真、時(shí)間相干的視頻效果。

好消息，vid2vid現(xiàn)已被英偉達(dá)開源。

研究論文：https://tcwang0509.github.io/vid2vid/paper_vid2vid.pdf

GitHub地址：https://github.com/NVIDIA/vid2vid

2019趨勢(shì)展望

Analytics Vidhya預(yù)計(jì)，明年在計(jì)算機(jī)視覺(jué)領(lǐng)域，對(duì)現(xiàn)有方法的改進(jìn)和增強(qiáng)的研究可能多于創(chuàng)造新方法。

在美國(guó)，政府對(duì)無(wú)人機(jī)的限令可能會(huì)稍微“松綁”，開放程度可能增加。而今年大火的自監(jiān)督學(xué)習(xí)明年可能會(huì)應(yīng)用到更多研究中。

Analytics Vidhya對(duì)視覺(jué)領(lǐng)域也有一些期待，目前來(lái)看，在CVPR和ICML等國(guó)際頂會(huì)上公布最新研究成果，在工業(yè)界的應(yīng)用情況還不樂(lè)觀。他希望在2019年，能看到更多的研究在實(shí)際場(chǎng)景中落地。

Analytics Vidhya預(yù)計(jì)，視覺(jué)問(wèn)答（Visual Question Answering，VQA）技術(shù)和視覺(jué)對(duì)話系統(tǒng)可能會(huì)在各種實(shí)際應(yīng)用中首次亮相。

工具和框架

哪種工具最好？哪個(gè)框架代表了未來(lái)？這都是一個(gè)個(gè)能永遠(yuǎn)爭(zhēng)論下去的話題。

沒(méi)有異議的是，不管爭(zhēng)辯的結(jié)果是什么，我們都需要掌握和了解最新的工具，否則就有可能被行業(yè)所拋棄。

今年，機(jī)器學(xué)習(xí)領(lǐng)域的工具和框架仍在快速的發(fā)展，下面就是這方面的總結(jié)和展望。

PyTorch 1.0

根據(jù)10月GitHub發(fā)布的2018年度報(bào)告，PyTorch在增長(zhǎng)最快的開源項(xiàng)目排行上，名列第二。也是唯一入圍的深度學(xué)習(xí)框架。

作為谷歌TensorFlow最大的“勁敵”，PyTorch其實(shí)是一個(gè)新兵，2017年1月19日才正式發(fā)布。2018年5月，PyTorch和Caffe2整合，成為新一代PyTorch 1.0，競(jìng)爭(zhēng)力更進(jìn)一步。

相較而言，PyTorch速度快而且非常靈活，在GitHub上有越來(lái)越多的開碼都采用了PyTorch框架?？梢灶A(yù)見，明年P(guān)yTorch會(huì)更加普及。

至于PyTorch和TensorFlow怎么選擇？在我們之前發(fā)過(guò)的一篇報(bào)道里，不少大佬站PyTorch。

實(shí)際上，兩個(gè)框架越來(lái)越像。前Google Brain深度學(xué)習(xí)研究員，Denny Britz認(rèn)為，大多數(shù)情況下，選擇哪一個(gè)深度學(xué)習(xí)框架，其實(shí)影響沒(méi)那么大。

PyTorch官網(wǎng)：https://pytorch.org/

AutoML

很多人將AutoML稱為深度學(xué)習(xí)的新方式，認(rèn)為它改變了整個(gè)系統(tǒng)。有了AutoML，我們就不再需要設(shè)計(jì)復(fù)雜的深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)。

今年1月17日，谷歌推出Cloud AutoML服務(wù)，把自家的AutoML技術(shù)通過(guò)云平臺(tái)對(duì)外發(fā)布，即便你不懂機(jī)器學(xué)習(xí)，也能訓(xùn)練出一個(gè)定制化的機(jī)器學(xué)習(xí)模型。

不過(guò)AutoML并不是谷歌的專利。過(guò)去幾年，很多公司都在涉足這個(gè)領(lǐng)域，比方國(guó)外有RapidMiner、KNIME、DataRobot和H2O.ai等等。

除了這些公司的產(chǎn)品，還有一個(gè)開源庫(kù)要介紹給大家：

Auto Keras！

這是一個(gè)用于執(zhí)行AutoML任務(wù)的開源庫(kù)，意在讓更多人即便沒(méi)有人工智能的專家背景，也能搞定機(jī)器學(xué)習(xí)這件事。

這個(gè)庫(kù)的作者是美國(guó)德州農(nóng)工大學(xué)（Texas A&M University）助理教授胡俠和他的兩名博士生：金海峰、Qingquan Song。Auto Keras直擊谷歌AutoML的三大缺陷：

第一，還得付錢。

第二，因?yàn)樵谠粕希€得配置Docker容器和Kubernetes。

第三，服務(wù)商(Google)保證不了你數(shù)據(jù)安全和隱私。

官網(wǎng)：https://autokeras.com/

GitHub：https://github.com/jhfjhfj1/autokeras

TensorFlow.js

今年3月底的TensorFlow開發(fā)者會(huì)峰會(huì)2018上，TensorFlow.js正式發(fā)布。

這是一個(gè)面向JavaScript開發(fā)者的機(jī)器學(xué)習(xí)框架，可以完全在瀏覽器中定義和訓(xùn)練模型，也能導(dǎo)入離線訓(xùn)練的TensorFlow和Keras模型進(jìn)行預(yù)測(cè)，還對(duì)WebGL實(shí)現(xiàn)無(wú)縫支持。

在瀏覽器中使用TensorFlow.js可以擴(kuò)展更多的應(yīng)用場(chǎng)景，包括展開交互式的機(jī)器學(xué)習(xí)、所有數(shù)據(jù)都保存在客戶端的情況等。

實(shí)際上，這個(gè)新發(fā)布的TensorFlow.js，就是基于之前的deeplearn.js，只不過(guò)被整合進(jìn)TensorFlow之中。

谷歌還給了幾個(gè)TensorFlow.js的應(yīng)用案例。比如借用你的攝像頭，來(lái)玩經(jīng)典游戲：吃豆人（Pac-Man）。