Нейросетевые методы обработки изображений (В.В.Китов)

Материал из MachineLearning.

(Различия между версиями)
Перейти к: навигация, поиск
(Экзамен)
 
(20 промежуточных версий не показаны.)
Строка 3: Строка 3:
==О курсе==
==О курсе==
-
Спецкурс проходит на ф-те ВМиК в весеннем семестре и посвящен задаче автоматической стилизации изображений, в которой входное изображение необходимо преобразовать так, чтобы сохранить изображенные на нем предметы, но стилистику их отображения взять из другого изображения или группы изображений. Например, это может быть стилизация семейной фотографии под стиль известного художника, либо стилизация дневного фото в ночное, либо изменение зимней панорамы в летнюю. Эта задача может применяться в мультипликации, наложении спецэффектов в фильмах и видеоиграх, симуляторах и средствах дополненной реальности, а также для более точной настройки методов машинного обучения работе с изображениями за счет расширения обучающей выборки путем вариации стиля и адаптации стиля под целевую предметную область. Помимо отдельных изображений указанный подход применим для видеопоследовательностей и данных из других предметных областей (текст, речь и т.д.). Основные методы стилизации были предложены в последние 5 лет и опираются на глубинные нейронные сети, базовому изучению которых посвящена существенная часть курса.
+
Спецкурс проходит на ф-те ВМиК в весеннем семестре и посвящен задаче автоматической стилизации изображений, в которой входное изображение необходимо отобразить в стиле, задаваемым другим изображением. Например, это может быть стилизация семейной фотографии под стиль известного художника, либо стилизация дневного фото в ночное, либо преобразование фотогрфии в схематичную книжную иллюстрацию. Для решения задачи существуют современные подходы переноса стиля (style transfer) и генеративно-состязательные сети (generative adversarial networks). Эта задача широко используется в индустрии разлечений (например, мобильное приложение Prisma было самым скачиваемым на Android в странах СНГ в течение 10 дней после выхода), при обработке фотографий и дизайне (функции стилизации были добавлены в Adobe Photoshop 2021), может применяться в мультипликации, наложении спецэффектов в фильмах, видеоиграх и средствах дополненной реальности, а также для более точной настройки методов машинного при обучении на одной предметной области, а применении модели к другой (transfer learning). Помимо изображений указанный подход применим для видеопоследовательностей и данных из других предметных областей (текст, речь и музыка). Основные методы стилизации были предложены в последние 7 лет и опираются на глубокие нейронные сети, базовому изучению которых посвящена начальная часть курса.
 +
 
 +
Занятия проходят в формате лекций. В процессе прохождения курса каждый студент должен сделать презентацию основных идей и подходов одной из недавних статей, посвященных стилизации изображений, а также представить свои идеи улучшений традиционных методов стилизации изображений и их обосновать.
 +
 
 +
==Экзамен==
 +
[https://disk.yandex.ru/i/sU37mxSPkDMOvw Процедура экзамена и список билетов].
==Лектор==
==Лектор==
[[Участник:Victor Kitov|Виктор Владимирович Китов]], к.ф.-м.н., преподаватель кафедры [[Mmp|математических методов прогнозирования]] [http://cmc.msu.ru ВМК МГУ]. Почта: v.v.kitov(at)yandex.ru.
[[Участник:Victor Kitov|Виктор Владимирович Китов]], к.ф.-м.н., преподаватель кафедры [[Mmp|математических методов прогнозирования]] [http://cmc.msu.ru ВМК МГУ]. Почта: v.v.kitov(at)yandex.ru.
-
==Расписание==
+
==Время занятий==
-
Занятия проходят удалённо по вторникам (18-30 - 20-00) и по пятницам (19-00 - 20-30) через zoom по [https://zoom.us/j/8043842932?pwd=SUlMOFNRRDRXOG5kcm9pamZMWXdBdz09 ссылке] в следующие дни:
+
Занятия проходят в удаленном формате по понедельникам 18-00 - 19-30 по [https://us06web.zoom.us/j/81357650774?pwd=RWZNZzl6VmJGNlo1eDJrZy9XN0xPQT09 ссылке].
-
26 фев (пт), 5 мар (пт), 9 мар (вт), 12 мар (пт), 16 мар (вт), 19 мар (пт), 23 мар (вт), 26 мар (пт), 30 мар (вт), 02 апр (пт), 06 апр (вт), 16 апр (пт), 23 апр (пт).
+
Первое занятие 14 февраля.
==Лекции==
==Лекции==
-
[https://disk.yandex.ru/d/4OpIzpEIDAtIxg?w=1 Все материалы лекций, включая рукописные записи]
+
[https://disk.yandex.ru/i/X92ZQYaDmJdMSA Нейросети. Многослойный персептрон.]
-
 
+
-
---
+
-
 
+
-
[https://disk.yandex.ru/i/DahA9a6xJACndA Введение в машинное обучение.]
+
-
[https://disk.yandex.ru/i/yLIS882WZvWuJA Градиентный спуск]
+
[https://disk.yandex.ru/i/ebaaTEilmOpmuw Оптимизация методами градиентного и стохастического градиентного спуска.]
-
[https://disk.yandex.ru/i/i_BnuYAjWChnQg Расширение выборки изображений.]
+
[https://disk.yandex.ru/i/UwuewOCgomtK7Q DropOut, Batch-нормализация.]
-
[https://disk.yandex.ru/i/gph7FwVAtNQ9Dw Сверточные нейросети.]
+
[https://disk.yandex.ru/i/1Myn1D-_A-nxRg Сверточные нейросети.]
-
[https://disk.yandex.ru/i/cpmM9us878oT7g Основные архитектуры сверточных нейросетей (классификация).]
+
[https://disk.yandex.ru/i/x9b8eq_JcWB_KQ Расширение выборки изображений.]
-
[https://disk.yandex.ru/i/vDkARFFSAE2Dhw Семантическая сегментация.]
+
[https://disk.yandex.ru/i/ki9WMCubvdhdGA Архитектуры сверточных нейросетей для задачи классификации.]
-
[https://disk.yandex.ru/i/RFZmN0Y14q4nqA Оптимизационный метод переноса стиля.]
+
[https://disk.yandex.ru/i/lZEK0TYOIg2Dhw Оптимизационный метод переноса стиля.]
-
[https://disk.yandex.ru/i/wvcSzT2NEay_zQ Трансформационный метод переноса стиля.]
+
[https://disk.yandex.ru/i/lLfe3zOC0IX28Q Трансформационный метод переноса стиля.]
-
[https://disk.yandex.ru/i/1GM8VR-hyxgsMw Мульти-стилевые трансформационные модели.]
+
[https://disk.yandex.ru/i/9jzeENMDEA3-eA Патчевый метод переноса стиля.]
-
[https://disk.yandex.ru/i/lT4wdWb7Pu47Aw Перенос стиля, основанный на патчах.]
+
[https://disk.yandex.ru/i/4RMfxk1Lg5eC9Q Технические улучшения методов стилизации изображений.]
-
[https://disk.yandex.ru/i/A31uPFZJtw3ZoA Генеративно-состязательные сети.]
+
[https://disk.yandex.ru/i/GJQPwB02CJXoaA Концептуальные улучшения методов стилизации изображений.]
-
[https://disk.yandex.ru/i/XC-1YMWi2gE9fg Приложения генеративно-состязательных сетей.]
+
[https://disk.yandex.ru/i/f7D9e7dX-iOfjA Мульти-стилевые трансформационные модели.]
-
[https://disk.yandex.ru/i/ZURITznAGYBSSA Технические улучшения стилизации.]
+
[https://disk.yandex.ru/i/ng48clrTsdE_6w Семантическая сегментация.]
-
[https://disk.yandex.ru/i/cr8W3R3MguemNw Концептуальные улучшения стилизации.]
+
[https://disk.yandex.ru/i/gN5hPPNT8V8EdQ Детекция объектов.]
-
[https://disk.yandex.ru/i/pav8WPuuxyfqyA Расширение обучающей выборки.]
+
[https://disk.yandex.ru/i/ps83_Hr5W_7P-g Генеративно-состязательные сети.]
-
[https://disk.yandex.ru/i/N1TWXuRkctQgzQ Стилизация видео.]
+
[https://disk.yandex.ru/i/PuWnGsJKImCTqg Приложения генеративно-состязательных сетей.]
=Рекомендуемые ресурсы=
=Рекомендуемые ресурсы=

Текущая версия


О курсе

Спецкурс проходит на ф-те ВМиК в весеннем семестре и посвящен задаче автоматической стилизации изображений, в которой входное изображение необходимо отобразить в стиле, задаваемым другим изображением. Например, это может быть стилизация семейной фотографии под стиль известного художника, либо стилизация дневного фото в ночное, либо преобразование фотогрфии в схематичную книжную иллюстрацию. Для решения задачи существуют современные подходы переноса стиля (style transfer) и генеративно-состязательные сети (generative adversarial networks). Эта задача широко используется в индустрии разлечений (например, мобильное приложение Prisma было самым скачиваемым на Android в странах СНГ в течение 10 дней после выхода), при обработке фотографий и дизайне (функции стилизации были добавлены в Adobe Photoshop 2021), может применяться в мультипликации, наложении спецэффектов в фильмах, видеоиграх и средствах дополненной реальности, а также для более точной настройки методов машинного при обучении на одной предметной области, а применении модели к другой (transfer learning). Помимо изображений указанный подход применим для видеопоследовательностей и данных из других предметных областей (текст, речь и музыка). Основные методы стилизации были предложены в последние 7 лет и опираются на глубокие нейронные сети, базовому изучению которых посвящена начальная часть курса.

Занятия проходят в формате лекций. В процессе прохождения курса каждый студент должен сделать презентацию основных идей и подходов одной из недавних статей, посвященных стилизации изображений, а также представить свои идеи улучшений традиционных методов стилизации изображений и их обосновать.

Экзамен

Процедура экзамена и список билетов.

Лектор

Виктор Владимирович Китов, к.ф.-м.н., преподаватель кафедры математических методов прогнозирования ВМК МГУ. Почта: v.v.kitov(at)yandex.ru.

Время занятий

Занятия проходят в удаленном формате по понедельникам 18-00 - 19-30 по ссылке. Первое занятие 14 февраля.

Лекции

Нейросети. Многослойный персептрон.

Оптимизация методами градиентного и стохастического градиентного спуска.

DropOut, Batch-нормализация.

Сверточные нейросети.

Расширение выборки изображений.

Архитектуры сверточных нейросетей для задачи классификации.

Оптимизационный метод переноса стиля.

Трансформационный метод переноса стиля.

Патчевый метод переноса стиля.

Технические улучшения методов стилизации изображений.

Концептуальные улучшения методов стилизации изображений.

Мульти-стилевые трансформационные модели.

Семантическая сегментация.

Детекция объектов.

Генеративно-состязательные сети.

Приложения генеративно-состязательных сетей.

Рекомендуемые ресурсы

Личные инструменты