В последние несколько лет нейронные сети пробрались во все отрасли машинного обучения, но самый большой фурор они бесспорно произвели в области компьютерного зрения. В рамках соревнований ImageNet было представлено множество различных архитектур свёрточных сетей, которые затем разошлись по фреймворкам и библиотекам.

Чтобы улучшить качество распознавания своих сетей, исследователи старались добавлять в сети больше слоёв, однако со временем пришло понимание, что иногда ограничения производительности попросту не позволяют обучать и использовать настолько глубокие сети. Это стало мотивацией для использования depthwise separable convolutions и создания архитектуры Xception.

Если вы хотите узнать, что это такое, и посмотреть, как использовать такую сеть на практике, чтобы научиться отличать котов от собак, добро пожаловать под кат.

Что делать, если хочется побольше узнать про нейронные сети, методы распознавания образов, компьютерное зрение и глубокое обучение? Один из очевидных вариантов — подыскать для себя какие-либо курсы и начать активно изучать теорию и решать практические задачи. Однако на это придется выделить значительную часть личного времени. Есть другой способ — обратиться к «пассивному» источнику знаний: выбрать для себя литературу и погрузиться в тему, уделяя этому всего полчаса-час в день.

Поэтому, желая облегчить жизнь себе и читателям, мы сделали краткую подборку из книг, статей и текстов по направлению нейросетей и глубокого обучения, рекомендуемых к прочтению резидентами GitHub, Quora, Reddit и других платформ. В неё вошли материалы как для тех, кто только начинает знакомство с нейротехнологиями, так и для коллег, желающих расширить свои знания в этой области или просто подобрать «легкое чтение» на вечер.

Открытый курс машинного обучения mlcourse.ai сообщества OpenDataScience – это сбалансированный по теории и практике курс, дающий как знания, так и навыки (необходимые, но не достаточные) машинного обучения уровня Junior Data Scientist. Нечасто встретите и подробное описание математики, стоящей за используемыми алгоритмами, и соревнования Kaggle Inclass, и примеры бизнес-применения машинного обучения в одном курсе. С 2017 по 2019 годы Юрий Кашницкий yorko и большая команда ODS проводили живые запуски курса дважды в год – с домашними заданиями, соревнованиями и общим рейтингом учаcтников (имена героев запечатлены тут). Сейчас курс в режиме самостоятельного прохождения.

Глубинное обучение в последние годы стало ключевым направлением исследований в машинном обучении. Начавшись с архитектурных прорывов, позволявших эффективно обучать глубокие нейросети, оно стало распространяться на другие подобласти, предоставляя набор эффективных средств там, где для решения задачи требуется приближение некоторой сложной функции.

Многие современные исследовательские статьи активно используют байесовский формализм в сочетании с глубокими нейросетями, приходя к интересным результатам. Мы – исследовательская группа BayesGroup с помощью наших друзей из Сколтеха, а так же при поддержке Высшей Школы Экономики, Сбербанка, Яндекса, Лаборатории Касперского, JetBrains и nVidia – решили поделиться накопленным опытом и устроить летнюю школу по байесовским методам в глубинном обучении Deep|Bayes, где подробно рассказать, что такое байесовские методы, как их комбинировать с глубинным обучением и что из этого может получиться.

Отбор на школу оказался весьма сложным занятием – мы получили более 300 заявок от сильных кандидатов, но вместить смогли только 100 (приятно, что среди участников были не только жители Москвы и Петербурга, но и студенты из регионов, а так же русскоговорящие гости из-за границы). Пришлось отказать многим сильным кандидатам, поэтому для смягчения этого прискорбного факта мы решили сделать доступными максимальное количество материалов, которыми и хотим поделиться с хабраюзерами.

Автор статьи — Алексей Маланов, эксперт отдела развития антивирусных технологий «Лаборатории Касперского»

Я пришел в «Лабораторию Касперского» студентом четвертого курса в 2004 году. Тогда мы работали по сменам, ночами, чтобы обеспечить максимальную скорость реакции на новые угрозы в индустрии. Многие конкурирующие компании в то время выпускали обновления антивирусных баз раз в сутки, им круглосуточная работа была не так важна. Мы же гордились тем, что смогли перейти на ежечасные обновления.

К слову, сам Евгений Валентинович Касперский сидел в той же комнате офиса, что и другие вирусные аналитики. Он «долбил» вирусы как и все, просто быстрее. И еще жаловался, что пиар-команда постоянно выдергивает его в командировки и не дает поработать в свое удовольствие. В общем, можно смело утверждать, что в 2004 году машинное обучение при анализе и детектировании вредоносного кода в «Лаборатории Касперского» не использовалось.

Скорость моего анализа вредоносов была в то время на порядок ниже темпа работы других аналитиков, ведь тут огромную роль играет опыт, и только со временем ты начинаешь «узнавать» семейства зловредов, просто заглянув внутрь.


Характерный вид содержимого Backdoor.Win32.Bifrose, популярного бэкдора того времени

В этом посте изложены две недавно опубликованные идеи, как ускорить процесс обучения глубоких нейронных сетей при увеличении точности предсказания. Предложенные (разными авторами) способы ортогональны друг другу, и могут использоваться совместно и по отдельности. Предложенные здесь способы просты для понимания и реализации. Собственно, ссылки на оригиналы публикаций:

• Snapshot ensembles (апрель 2017)
• FreezeOut (июнь 2017)

Второе занятие посвящено визуализации данных в Python. Сначала мы посмотрим на основные методы библиотек Seaborn и Plotly, затем поанализируем знакомый нам по первой статье набор данных по оттоку клиентов телеком-оператора и подглядим в n-мерное пространство с помощью алгоритма t-SNE. Есть и видеозапись лекции по мотивам этой статьи в рамках второго запуска открытого курса (сентябрь-ноябрь 2017).

UPD 01.2022: С февраля 2022 г. ML-курс ODS на русском возрождается под руководством Петра Ермакова couatl. Для русскоязычной аудитории это предпочтительный вариант (c этими статьями на Хабре – в подкрепление), англоговорящим рекомендуется mlcourse.ai в режиме самостоятельного прохождения.

Сейчас статья уже будет существенно длиннее. Готовы? Поехали!