• Офлайн А/Б тестирование в ритейле

      Это реальная история. События, о которых рассказывается в посте, произошли в одной теплой стране в 21ом веке. На всякий случай имена персонажей были изменены. Из уважения к профессии всё рассказано так, как было на самом деле.


      Привет, Хабр. В этом посте речь пойдет про пресловутое А/Б тестирование, к сожалению даже в 21ом веке его не избежать. В онлайне уже давно существуют и процветают альтернативные варианты тестирования, в то время, как в офлайне приходится адаптироваться по ситуации. Об одной такой адаптации в массовом офлайн ритейле мы и поговорим, приправив историю опытом взаимодействия с одной топовой консалтинговой конторой, в общем го под кат.

      Читать дальше →
    • Сегментация лица на селфи без нейросетей

        Приветствую вас, коллеги. Оказывается, не все компьютерное зрение сегодня делается с использованием нейронных сетей. Хотя многие стартапы и заявляют, что у них дип лернинг везде, спешу вас разочаровать, они просто хотят хайпануть немножечко. Рассмотрим, например, задачу сегментации. В нашем слаке развернулась целая драма. Одна богатая и высокотехнологичная селфи-компания собрала датасет для сегментации селфи с помощью нейросетей (а это непростое и недешевое занятие). А другая, более бедная и не очень развитая решила, что можно подкупить людей, размечающих фотки, и спполучить базу. В общем, страсти в этих ваших Интернетах еще те. Недавно я наткнулся на статью, где без всяких нейросетей на устройстве делают очень даже хорошую сегментацию. Для сегментации от пользователя требуется дать алгоритму несколько подсказок, но с помощью dlib и opencv такие подсказки легко автоматизируются. В качестве бонуса мы так же сгладим вырезанное лицо и перенесем на какого-нибудь рандомного человека, тем самым поймем, как работают маски во всех этих снапчятах и маскарадах. В общем, классика еще жива, и если вы хотите немного окунуться в классическое компьютерное зрение на питоне, то добро пожаловать под кат.

        Читать дальше →
      • Нейросетевая игра в имитацию

          Здравствуйте, коллеги. В конце 1960-ых годов прошлого века Ричард Фейнман прочитал в Калтехе курс лекций по общей физике. Фейнман согласился прочитать свой курс ровно один раз. Университет понимал, что лекции станут историческим событием, взялся записывать все лекции и фотографировать все рисунки, которые Фейнман делал на доске. Может быть, именно после этого у университета осталась привычка фотографировать все доски, к которым прикасалась его рука. Фотография справа сделана в год смерти Фейнмана. В верхнем левом углу написано: "What I cannot create, I do not understand". Это говорили себе не только физики, но и биологи. В 2011 году, Крейгом Вентером был создан первый в мире синтетический живой организм, т.е. ДНК этого организма создана человеком. Организм не очень большой, всего из одной клетки. Помимо всего того, что необходимо для воспроизводства программы жизнедеятельности, в ДНК были закодированы имена создателей, их электропочты, и цитата Ричарда Фейнмана (пусть и с ошибкой, ее кстати позже исправили). Хотите узнать, к чему эта прохладная тут? Приглашаю под кат, коллеги.

          Читать дальше →
        • Байесовские многорукие бандиты против A/B тестов

            Здравствуйте, коллеги. Рассмотрим обычный онлайн-эксперимент в некоторой компании «Усы и когти». У неё есть веб-сайт, на котором есть красная кнопка в форме прямоугольника с закругленными краями. Если пользователь нажимает на эту кнопку, то где-то в мире мурлычет от радости один котенок. Задача компании — максимизация мурлыкания. Также есть отдел маркетинга, который усердно исследует формы кнопок и то, как они влияют на конверсию показов в клико-мурлыкания. Потратив почти весь бюджет компании на уникальные исследования, отдел маркетинга разделился на четыре противоборствующие группировоки. У каждой группировки есть своя гениальная идея того, как должна выглядеть кнопка. В целом никто не против формы кнопки, но красный цвет раздражает всех маркетологов, и в итоге было предложено четыре альтернативных варианта. На самом деле, даже не так важно, какие именно это варианты, нас интересует тот вариант, который максимизирует мурлыкания. Маркетинг предлагает провести A/B/n-тест, но мы не согласны: и так на эти сомнительные исследования спущено денег немерено. Попробуем осчастливить как можно больше котят и сэкономить на трафике. Для оптимизации трафика, пущенного на тесты, мы будем использовать шайку многоруких байесовских бандитов (bayesian multi-armed bandits). Вперед.

            Читать дальше →
          • Базовые принципы машинного обучения на примере линейной регрессии

              Здравствуйте, коллеги! Это блог открытой русскоговорящей дата саентологической ложи. Нас уже легион, точнее 2500+ человек в слаке. За полтора года мы нагенерили 800к+ сообщений (ради этого слак выделил нам корпоративный аккаунт). Наши люди есть везде и, может, даже в вашей организации. Если вы интересуетесь машинным обучением, но по каким-то причинам не знаете про Open Data Science, то возможно вы в курсе мероприятий, которые организовывает сообщество. Самым масштабным из них является DataFest, который проходил недавно в офисе Mail.Ru Group, за два дня его посетило 1700 человек. Мы растем, наши ложи открываются в городах России, а также в Нью-Йорке, Дубае и даже во Львове, да, мы не воюем, а иногда даже и употребляем горячительные напитки вместе. И да, мы некоммерческая организация, наша цель — просвещение. Мы делаем все ради искусства. (пс: на фотографии вы можете наблюдать заседание ложи в одном из тайных храмов в Москве).

              Мне выпала честь сделать первый пост, и я, пожалуй, отклонюсь от своей привычной нейросетевой тематики и сделаю пост о базовых понятиях машинного обучения на примере одной из самых простых и самых полезных моделей — линейной регрессии. Я буду использовать язык питон для демонстрации экспериментов и отрисовки графиков, все это вы с легкостью сможете повторить на своем компьютере. Поехали.
              Читать дальше →
            • Обзор топологий глубоких сверточных нейронных сетей

                Это будет длиннопост. Я давно хотел написать этот обзор, но sim0nsays меня опередил, и я решил выждать момент, например как появятся результаты ImageNet’а. Вот момент настал, но имаджнет не преподнес никаких сюрпризов, кроме того, что на первом месте по классификации находятся китайские эфэсбэшники. Их модель в лучших традициях кэгла является ансамблем нескольких моделей (Inception, ResNet, Inception ResNet) и обгоняет победителей прошлого всего на полпроцента (кстати, публикации еще нет, и есть мизерный шанс, что там реально что-то новое). Кстати, как видите из результатов имаджнета, что-то пошло не так с добавлением слоев, о чем свидетельствует рост в ширину архитектуры итоговой модели. Может, из нейросетей уже выжали все что можно? Или NVidia слишком задрала цены на GPU и тем самым тормозит развитие ИИ? Зима близко? В общем, на эти вопросы я тут не отвечу. Зато под катом вас ждет много картинок, слоев и танцев с бубном. Подразумевается, что вы уже знакомы с алгоритмом обратного распространения ошибки и понимаете, как работают основные строительные блоки сверточных нейронных сетей: свертки и пулинг.

                Читать дальше →
              • Стилизация изображений с помощью нейронных сетей: никакой мистики, просто матан

                  Приветствую тебя, Хабр! Наверняка вы заметили, что тема стилизации фотографий под различные художественные стили активно обсуждается в этих ваших интернетах. Читая все эти популярные статьи, вы можете подумать, что под капотом этих приложений творится магия, и нейронная сеть действительно фантазирует и перерисовывает изображение с нуля. Так уж получилось, что наша команда столкнулась с подобной задачей: в рамках внутрикорпоративного хакатона мы сделали стилизацию видео, т.к. приложение для фоточек уже было. В этом посте мы с вами разберемся, как это сеть "перерисовывает" изображения, и разберем статьи, благодаря которым это стало возможно. Рекомендую ознакомиться с прошлым постом перед прочтением этого материала и вообще с основами сверточных нейронных сетей. Вас ждет немного формул, немного кода (примеры я буду приводить на Theano и Lasagne), а также много картинок. Этот пост построен в хронологическом порядке появления статей и, соответственно, самих идей. Иногда я буду его разбавлять нашим недавним опытом. Вот вам мальчик из ада для привлечения внимания.


                  Читать дальше →
                • Нейропластичность в искусственных нейронных сетях

                    Привет, Хабр, давно не виделись. В этом посте мне хотелось бы рассказать о таком относительно новом понятии в машинном обучении, как transfer learning. Так как я не нашел какого-либо устоявшегося перевода этого термина, то и в названии поста фигурирует хоть и другой, но близкий по смыслу термин, который как бы является биологической предпосылкой к формализации теории передачи знаний от одной модели к другой. Итак, план такой: для начала рассмотрим биологические предпосылки; после коснемся отличия transfer learning от очень похожей идеи предобучения глубокой нейронной сети; а в конце обсудим реальную задачу семантического хеширования изображений. Для этого мы не будем скромничать и возьмем глубокую (19 слоев) сверточную нейросеть победителей конкурса imagenet 2014 года в разделе «локализация и классификация» (Visual Geometry Group, University of Oxford), сделаем ей небольшую трепанацию, извлечем часть слоев и используем их в своих целях. Поехали.
                    Читать дальше →
                  • Модель Random Forest для классификации, реализация на c#

                      Доброго времени суток, читатель. Random Forest сегодня является одним из популярнейших и крайне эффективных методов решения задач машинного обучения, таких как классификация и регрессия. По эффективности он конкурирует с машинами опорных векторов, нейронными сетями и бустингом, хотя конечно не лишен своих недостатков. С виду алгоритм обучения крайне прост (в сравнении скажем с алгоритмом обучения машины опорных векторов, кому мало острых ощущений в жизни, крайне советую заняться этим на досуге). Мы же попробуем в доступной форме разобраться в основных идеях, заложенных в Random Forest (бинарное дерево решений, бутстреп аггрегирование или бэггинг, метод случайных подпространств и декорреляция) и понять почему все это вместе работает. Модель относительно своих конкурентов довольно таки молодая: началось все со статьи 1997 года в которой авторы предлагали способ построения одного дерева решений, используя метод случайных подпространств признаков при создании новых узлов дерева; затем был ряд статей, который завершился публикацией каноничной версии алгоритма в 2001 году, в котором строится ансамбль решающих деревьев на основе бутстреп агрегирования, или бэггинга. В конце будет приведен простой, совсем не шустрый, но крайне наглядный способ реализации этой модели на c#, а так же проведен ряд тестов. Кстати на фотке справа вы можете наблюдать настоящий случайный лес который произрастает у нас тут в Калининградской области на Куршской косе.

                      Читать дальше →
                    • Вычисление фрактальной размерности Минковского для плоского изображения

                        Доброго времени суток читатель. Сегодняшний пост будет посвящен вычислению приближенного значения фрактальной размерности плоского изображения, которая тесно связано с размерности Минковского. Это интересно как минимум по двум причинам. Во-первых оказывается, что размерность ограниченного множества в метрическом пространстве может быть не только целым числом, но и любым неотрицательным. Во-вторых значение размерности контура изображения (а это ограниченное множество в метрическом пространстве) является хорошим признаком. В рамках сегодняшнего поста не предусмотрено исследование робастности этого признака, но давайте рассмотрим показательный пример. Множество различных характеристик клеток опухолей молочной железы, полученное в результате анализа снимков тонкоигольной пункционной биопсии. Множество данных состоит из 30 признаков (поля таблицы) с пометкой злокачественная или доброкачественная опухоль, и одним из признаков является как раз фрактальная размерность ядер клеток опухоли. Под катом вас ждет объяснение смысла фрактальной размерности множества, по возможности доступным языком, алгоритм вычисления приближенного значения этой размерности, его реализация на c# и ряд примеров с картинками. Возможно вы открыли этот пост только из-за картинки справа, это изображение я позаимствовал из инстаграмма Jennifer Selter, и в конце мы вычислим фрактальную размерность, так сказать филейной части Дженифер. Хочется кстати вас попросить ответить на пару вопросов в конце поста.

                        Читать дальше →
                      • Построение множества Жюлиа

                          Привет. Кипят страсти, конец года, сессии, дедлайны, новый год, а так же цензура проникает во все слои интернетов, что не может не печалить. Хабр уже не торт. Просто хотелось написать, что я не согласен с таким подходом, но тогда бы меня просто забанили. Так что придется написать интересный контент. Хотя если забанят из-за предисловия к посту о множестве Жюлиа, ну что, тогда остатки торта стухли и шансов нет.

                          Итак, вернемся к теме поста. Я давно хотел немного больше узнать о комплексных числах, а не только то, что корень из минус единицы равен i. Особенно вызывали интерес фигуры имеющие фрактальную структуру, хотелось понять, что это значит, и как сделать такую визуализацию. Где то на полке стояла книжка по ТФКП, а так же закончился курс по комплексному анализу на курсере, и появилось немного свободного от работы времени. Приступим.
                          Читать дальше →
                        • Автоматическая проверка орфографии, модель Noisy Channel

                            Доброго времени суток. На днях у меня возникла задача по реализации алгоритма пост-обработки результатов оптического распознавания текста. Для решения этой проблемы не плохо подошла одна из моделей для проверки орфографии в тексте, хотя конечно слегка модифицированная под контекст задачи. Этот пост будет посвящен модели Noisy Channel, которая позволяет осуществлять автоматическую проверку орфографии, мы изучим математическую модель, напишем на c# немного кода, обучим модель на базе Питера Норвига, и под конец протестируем то что у нас получится.

                            Читать дальше →
                          • Визуализация двумерного гауссиана на плоскости

                              Доброго времени суток. В процессе разработки одного из методов кластеризации, возникла у меня потребность визуализировать гауссиан (нарисовать эллипс по сути) на плоскости по заданной ковариационной матрице. Но я как-то сразу и не задумался, что за простой отрисовкой обычного эллипса по 4 числам скрываются какие то трудности. Оказалось, что при расчете точек эллипса используются собственные числа и собственные векторы ковариационной матрицы, расстояние Махаланобиса, а так же квантили распределение хи-квадрат, которое я, честно говоря, не использовал со времен университета ни разу.

                              Читать дальше →
                            • Решение задачи кластеризации методом градиентного спуска

                                Привет. В этой статье будет рассмотрен способ кластеризации данных, используя метод градиентного спуска. Честно говоря данный способ носит больше академический характер, нежели практический. Реализация этого метода мне понадобилась в демонстрационных целях для курса по машинному обучению, что бы показать как одинаковые задачи можно решить различными способами. Хотя конечно если вы планируете осуществить кластеризацию данных, используя дифференцируемую метрику, для которой вычислительно труднее найти центроид, нежели подсчитать градиент на некотором наборе данных, то этот метод может быть полезным. Итак если вам интересно как можно решить задачу k-means кластеризации с обобщенной метрикой используя метод градиентного спуска, прошу под кат. Код на языке R.
                                Читать дальше →
                                • +46
                                • 23,4k
                                • 8
                              • Фильтрация смс спама с помощью наивного байесовского классификатора (код на R)

                                  Привет. В этом посте мы рассмотрим простую модель фильтрации спама с помощью наивного байесовского классификатора с размытием по Лапласу, напишем несколько строк кода на R, и, наконец, протестируем на англоязычной базе данных смс спама. Вообще, на хабре я нашел две статьи посвященные данной теме, но ни в одной не было наглядного примера, чтобы можно было скачать код и посмотреть результат. Также не было упоминания про размытие, что существенно увеличивает качество модели, без особых затрат усилий, в отличие, скажем, от сложной предобработки текста. Но вообще, запилить очередной пост про наивного байеса меня побудило то, что я пишу методичку для студентов с примерами кода на R, вот и решил поделиться инфой.

                                  Читать дальше →
                                • Нелинейное сжатие размерности, используя ограниченную машину Больцмана

                                    Привет. В этом посте мы продолжим экспериментировать с ограниченной машиной Больцмана. В предыдущем посте о регуляризации в РБМ мы увидели как можно получить более локальные фичи, которые обладают большей обобщающей способностью. Но мы не оценили их робастность по сравнению с более простыми и быстрыми алгоритмами. Для этого эксперимента мы обратимся к линейному методу главных компонент (вы можете ознакомиться с этим методом и глянуть реализацию на c# в моем первом посте). Желающим ознакомиться с первоисточником по теории сжатия размерности с использованием РБМ рекомендую глянуть статьи Джеффри Хинтона тут и тут. Мы же продолжим тестирование на множестве печатных больших букв: обучим РБМ, построим главные компоненты, сгенерируем сжатые представления данных, а из них восстановим первоначальные изображения, и затем оценим разницу между оригинальными изображениями и восстановленными.

                                    Читать дальше →
                                    • +32
                                    • 14,4k
                                    • 5
                                  • Регуляризация в ограниченной машине Больцмана, эксперимент

                                      Привет. В этом посте мы проведем эксперимент, в котором протестируем два типа регуляризации в ограниченной машине Больцмана. Как оказалось, RBM очень чувствительна к параметрам модели, таким как момент и локальное поле нейрона (более подробно обо всех параметрах можно прочитать в практическом руководстве в RBM Джеффри Хинтона). Но мне для полной картины и для получения шаблонов наподобие таких вот, не хватало еще одного параметра — регуляризации. К ограниченным машинам Больцмана можно относиться и как к разновидности сети Маркова, и как к очередной нейроной сети, но если копнуть глубже, то будет видна аналогия и со зрением. Подобно первичной зрительной коре, получающей информацию от сетчатки через зрительный нерв (да простят меня биологи за такое упрощение), RBM ищет простые шаблоны во входном изображении. На этом аналогия не заканчивается, если очень малые и нулевые веса интерпретировать как отсутствие веса, то мы получим, что каждый скрытый нейрон RBM формирует некоторое рецептивное поле, а сформированная из обученных RBM глубокая сеть формирует из простых образов более комплексные признаки; чем-то подобным, в принципе, и занимается зрительная кора головного мозга, правда, вероятно, как то посложнее =)

                                      Читать дальше →
                                    • Иголка, нитка и число пи

                                        Этот пост поможет вам выкрутиться из довольно-таки щекотливой ситуации. Скажем, вы заперты в комнате, у вас есть моток ниток и иголка, и от вас настойчиво требуют посчитать приблизительное значение числа Пи, используя лишь эти предметы, ну, всякое бывает, знаете. Так вот, сегодня слушая на курсере курс по матану Пенсильванского университета, я вдруг узнал, как это сделать. Вот чего я и предположить не мог, так это того, что число Пи скрывается и тут. Оказалось, что корни этого вопроса уходят аж в 18 век, когда Жорж-Луи Леклерк де Бюффон поставил себе следующую задачу: «предположим, пол сделан из деревянных полосок двух цветов, они чередуются; какова вероятность того, что брошенная иголка упадет так, что будет пересекать линию состыковки двух полосок?» Симуляцию этого процесса и ответ на вопрос можно найти под катом.

                                        Читать дальше →
                                      • Предобучение нейронной сети с использованием ограниченной машины Больцмана

                                          Привет. Как и планировалось в прошлом посте об ограниченных машинах Больцмана, в этом будет рассмотрено применение RBM для предобучения обыкновенной многослойной сети прямого распространения. Такая сеть обычно обучается алгоритмом обратного распространения ошибки, который зависит от многих параметров, и пока не существует точного алгоритма выбора этих самых параметров обучения, как и оптимальной архитектуры сети. Разработано множество эвристик, позволяющих сократить пространство поиска, а также методик оценки качества выбранных параметров (например, кросс-валидация). Мало того, оказывается, и сам алгоритм обратного распространения не так уж хорош. Хотя Румельхарт, Хинтон и Вильямс показали сходимость алгоритма обратного распространения (тут еще более математическое доказательство сходимости), но есть небольшой нюанс: алгоритм сходится при бесконечно малых изменениях весов (т.е. при скорости обучения, стремящейся к нулю). И даже это не все. Как правило, этим алгоритмом обучают небольшие сети с одним или двумя скрытыми слоями из-за того, что эффект обучения не доходит до дальних слоев. Далее мы поговорим подробнее о том, почему же не доходит, и применим технику инициализации весов с помощью обученной RBM, которую разработал Джеффри Хинтон.

                                          Читать дальше →
                                        • Реализация Restricted Boltzmann machine на c#

                                            Привет. Закончился курс по нейронным сетям. Хороший курс, но мало практики. Так что в этом посте мы рассмотрим, напишем и протестим ограниченную машину Больцманастохастическую, генеративную модель нейронной сети. Обучим ее, используя алгоритм Contrastive Divergence (CD-k), разработанный профессором Джеффри Хинтоном, который кстати и ведет тот курс. Тестировать мы будем на наборе печатных английских букв. В следующем посте будет рассмотрен один из недостатков алгоритма обратного распространения ошибки и способ первоначальной инициализации весов с помощью машины Больцмана. Кто не боится формулок и простыней текста, прошу под кат.

                                            Читать дальше →