日常生活中的
機器學習與 AI 應用
楊証琨、游為翔
中央研究院資訊科學研究所
2017.10.28 中央研究院 Open House 活動
1
講者
2
• 台大心理所畢
• 中研院資訊所研究助理
• 研究專長
• 消費及使用者行為分析
• 深度學習於影像辨識研究
• 台大土木所畢
• 中研院資訊所研究助理
• 研究專長
• 社群媒體資料處理分析
• 製造工業影像資料分析
What’s
Data Science?
Artificial Intelligence?
(Photo credit: Brian Harrington Spier)
Real Example in
資料洞察實驗室
7
You are what you like!
誰按的粉絲團?
9
?? ??
小茉莉-陳瑀希 Catworld小舖
Garena《英雄聯盟 LOL》 EYESCREAM Inc.
波多野結衣HatanoYui LOVFEE
解婕翎 OB嚴選
豆花妹 蔡黃汝 grace gift
Nono_辜莞允 BEVY C.
張景嵐 Joyceshopstyle
FHMTaiwan 男人幫國際中文版 QUEEN FASHION SHOP
潮物blog - 街頭潮流男著 SweeSa水莎
張小筑Ya Chu Lulus
性別
10
男 女
小茉莉-陳瑀希 Catworld小舖
Garena《英雄聯盟 LOL》 EYESCREAM Inc.
波多野結衣HatanoYui LOVFEE
解婕翎 OB嚴選
豆花妹 蔡黃汝 grace gift
Nono_辜莞允 BEVY C.
張景嵐 Joyceshopstyle
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潮物blog - 街頭潮流男著 SweeSa水莎
張小筑Ya Chu Lulus
體型
?? ??
一休陪你一起愛瘦身 《HITO 本舖》
iFit 愛瘦身 潮物部落格
小甜甜 張可昀 PAZZO
FB減肥達人 輕鬆教你瘦 Image
美樂蒂 Melody 《 OneBoy 》
BEMAX UNO STORE
Woma RockSteady
OB嚴選 SweeSa水莎
鍾欣凌 高高-流行服飾Store
杜詩梅Tu Shih Mei Maxy
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體型
胖 瘦
一休陪你一起愛瘦身 《HITO 本舖》
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小甜甜 張可昀 PAZZO
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美樂蒂 Melody 《 OneBoy 》
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OB嚴選 SweeSa水莎
鍾欣凌 高高-流行服飾Store
杜詩梅Tu Shih Mei Maxy
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學歷
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高 低
TED 在不瘋狂就等死
Technews 科技新報 羅志祥 SHOW
批踢踢實業坊 (Ptt.cc) Mimi Dancing Club
PanSci 科學新聞網 小A辣
商業周刊(商周.com) 小三魔法棒 (小三美日)
TEDxTaipei 真愛談戀愛×真愛橋
The News Lens 關鍵評論網 宛宛兒
背包客棧 連靜雯joanne lien
VoiceTube 看影片學英語 BY2
Cheers:快樂工作人 爆笑禁區
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收入
15
高 低
商業周刊 學生愛打工
BMWTaiwan總代理 汎德 Tetris Battle
Citiesocial Garena<英雄聯盟LOL>
Mobile01 神魔之塔Tower of Saviors
Technews 科技新報 遊戲大亂鬥
背包客棧 終極一班2
天下雜誌 ENL 簡單新生活
財報狗 R-chord
經理人月刊MANAGERtoday AES黃鴻升
遠見雜誌 You Are the Apple of My Eye
收入 (25 < age < 40)
16
高 低
citiesocial
唯舞獨尊(臉書版)_首款社
群平台音樂遊戲
商業周刊 Android 免費遊戲區
Mobile01 ENL 簡單新生活
財報狗 Tetris Battle
Technews 科技新報 學生愛打工
台灣廉價航空福利社 RC語音
Inside 硬塞的網路趨勢觀察 終極一班2
經理人月刊MANAGERtoday 終極x宿舍
Sway房市觀測站 遊戲大亂鬥
背包客棧 蔡芷紜
Computer vs. Humans
• 電腦用你按過讚的粉絲團來猜你的個性
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meditation, TED
Facebook 的強大
• 一名心理諮商師與其病人的故事
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Facebook 的強大
• 這位資深心理諮商師,其病人的年紀多在 50~60
歲上下,某天一位 20 出頭的滑板少年來找他看診
• 看診結束過後沒幾天,該名滑板少年發現自己的”
你可能認識的好友”清單裡面出現很多完全不認識
的老人
• 好奇之下拿給心理諮商師看,才發現那些推薦名
單大都是他的病人
• 診間沒有 WiFI,醫師也不會加病人好友,且心
理諮商非常注重個人隱私
19
Facebook 怎麼做到的?
20
• 如果你是注重隱私的人,要非常注意你在網路上
的活動
How Data AI
change our lives?
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卷積神經網路
Convolutional Neural Network (CNN)
What’s this?
22
What’s this?
23
What’s this?
24
25
都是哈士奇嗎?
26
阿拉斯加雪橇犬 西伯利亞雪橇犬
Intro to
• Large Scale Visual Recognition Challenge (ILSVRC)
• image classification
• 1000 object classes
• 1,431,167 images
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Variety of object classes in ILSVRC
28
8
layers
19
layers
22
layers
AlexNet (2012) VGG (2014) GoogleNet (2014)
16.4%
7.3%
6.7%
http://cs231n.stanford.edu/slide
s/winter1516_lecture8.pdf
Deep Neural Networks
(Slide Credit: Hung-Yi Lee)
Human yields 5.1 % error!!
AlexNet
(2012)
VGG
(2014)
GoogleNet
(2014)
152 layers
3.57%
Residual Net
(2015)
Taipei
101
101 layers
16.4%
7.3% 6.7%
Deep Neural Networks
Special
structure
Ref:
https://www.youtube.com/watch?v
=dxB6299gpvI
(Slide Credit: Hung-Yi Lee)
Human yields 5.1 % error!!
CNN 好棒棒!
• 透過卷積 (Convolution) 的方式提取特徵
• 完全自動,只需要給 CNN 圖片資料與標籤
31
32
Machine learning in
image processing
The Deep Style
CNN CNN
content style
CNN
?
(Slide Credit: Hung-Yi Lee)
34
source
https://ccc.technews.tw/2016/11/23/your-name-photo-filter/
你的名字 style
AI 已無所不在
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Safety Health Security
Comfort AccessFun
唯一不變的就是‘改變’
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生成式對抗網路 (Generative Adversarial Network)
Next!
對抗式生成網路
Generative Adversarial
Network (GAN)
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哪隻貓是假的
對抗式生成網路 (GAN) 是什麼?
• 2014 年由 Google Inc. 的 Ian Goodfellow 提出
• 兩個相互競爭的神經網路
• 一個扮演匪徒:無中生有 (印假鈔)
• 一個扮檢察官:明辨是非 (驗鈔票)
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一個實際的例子
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GAN 的應用
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圖片生成 Super resolution
風格轉換 影像生成
GAN 的應用
42
圖片生成 Super resolution
風格轉換 影像生成
圖片生成
43
圖片生成: 望文生圖
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紅褐色
短硬的喙
白深灰翅
橘喙
黑冠黃身
短黑喙
白身灰冠
黑翅黑尾
圖片生成: 望文生圖
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紅褐色
短硬的喙
白深灰翅
橘喙
黑冠黃身
短黑喙
白身灰冠
黑翅黑尾
圖片生成: 望文生圖
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紅褐色
短硬的喙
白深灰翅
橘喙
黑冠黃身
短黑喙
白身灰冠
黑翅黑尾
圖片生成: 望文生圖
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紅褐色
短硬的喙
白深灰翅
橘喙
黑冠黃身
短黑喙
白身灰冠
黑翅黑尾
圖片生成: 望文生圖
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Source of images: https://zhuanlan.zhihu.com/p/24767059
DCGAN: https://github.com/carpedm20/DCGAN-tensorflow
(Slide Credit: Hung-Yi Lee)
圖片生成: 日本人的最愛
二次元妹子生成器
100 rounds
(Slide Credit: Hung-Yi Lee)
Anime Girl Face Generation
1000 rounds
(Slide Credit: Hung-Yi Lee)
Anime Girl Face Generation
2000 rounds
(Slide Credit: Hung-Yi Lee)
Anime Girl Face Generation
50,000 rounds
(Slide Credit: Hung-Yi Lee)
Anime Girl Face Generation
我們也來生成一個吧!
• http://make.girls.moe/#/
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GAN 的應用
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圖片生成 Super resolution
風格轉換 影像生成
從模糊照片還原高清照片 (Super resolution)
56
從模糊照片還原高清照片 (Super resolution)
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GAN 的應用
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圖片生成 Super resolution
風格轉換 影像生成
Image to Image Translation: 藝術風格轉換
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Image to Image Translation: 更多風格轉換
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想知道某個景點變成冬天會怎樣?
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馬 -> 斑馬?
62
想知道未來變老後的樣子?
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圖片互相轉換的更多應用
Phillip Isola, Jun-Yan Zhu, Tinghui Zhou, Alexei A. Efros, “Image-to-Image
Translation with Conditional Adversarial Networks”, arXiv preprint, 2016
(Slide Credit: Hung-Yi Lee)
自動上色
65
泛黃的黑白照片想要找回青春的色彩?
http://demos.algorithmia.com/colorize-photos/
Zhang, Isola, Efros.
Colorful Image
Colorization.
In ECCV, 2016
自動上色: Let’s do it!
66
泛黃的黑白照片想要找回青春的色彩?
自動上色: Let’s do it!
67
泛黃的黑白照片想要找回青春的色彩?
原圖 黑白化
GAN 的應用
68
圖片生成 Super resolution
風格轉換 影像生成
影像生成
• https://www.youtube.com/watch?v=AmUC4m6w1wo
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影像生成
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https://sites.skoltech.ru/compvision/project
s/deepwarp/
影像生成
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總結
我們想像中的未來社會
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Image credit. Jackson
未來社會 - 人機協力與更方便的生活
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壞事會發生嗎?
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人類會被人工智慧取代嗎?
76
Creativity!
Thank You!
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日常生活中的機器學習與 AI 應用 - 院區公開演講

Editor's Notes

  • #4 透過數據來分析與解決問題的一門科學
  • #8 拿到一筆資料,包含用戶按讚以及基本資料 如性別 體型 興趣 收入 。剛剛的 paper 是預測個性,我這邊就試著來預測基本資料,並觀察不同類型的人是否會按不同的pages
  • #9 想像你有一個87朋友,你是怎麼認定他是87?可能常常有一些愚蠢舉動,那是不是可以透過 fb likes 來找到一個人的個性
  • #22 Big data and data discovery Big data and machine learning
  • #23 arctic fox 北極狐 薩摩耶犬 又稱為狐狸犬,已微笑的犬有名
  • #24 金翅雀 indigo_bunting 靛藍旗布 燕雀
  • #25 班鳩琴,又稱五弦琴,式一個非常常建的西部樂器,
  • #28 圖片都是由 image net 提供 這是 Stanford 大學 李飛飛研究室建置,並從2010 開始舉辦 ILSVRC,探討電腦視覺的進步
  • #29 紅鶴、公雞、松雞、鵪鶉、鷓鴣
  • #30 2012年開始比賽,值到2014, Google 都沒辦法超越人類
  • #31 2015年,微軟亞洲研究院,和凱名疊出了一個 152 層的 Resnet,一舉把誤差降到3.57%,這比賽到今年畫下句點,最終可以降到 2.25 % 的錯誤率!
  • #34 孟克
  • #39 https://github.com/AlexiaJM/Deep-learning-with-cats
  • #40 GAN的故事 – 喝酒
  • #65 Façade門面,正面,外觀,虛設的外表 That is the facade of the Palace. 那是宮殿的正面
  • #74 Photo credit: http://www.pabloferreiragonzalez.com/2016/11/01/awesome-artificial-intelligence/
  • #75 未來會有更多領域被機器取代 / 與機器合作 銀行業 (一銀 pepper, 玉山 ) 醫療業 智慧管家
  • #77 在台灣的教育填鴨式的教育體制下, 大量記憶與背誦的內容對於未來並沒有幫助 人類在怎麼記, 算的再怎麼快 都比不上電腦, So 還是鼓勵大家要多培養創意, 才是因應未來人工智慧時代的應對能力