牛!他本科没毕业就进入Google Brain,还发表了最火的深度学习顶级论文... 你呢?

百家 作者:AI100 2017-06-25 13:38:27


这位本科还没毕业,就已进入谷歌大脑,与Google资深研究员Lukasz Kaiser共同发表了最近的一篇热门论文----"One Model To Learn Them All",成功证明,一个神经网络是能同时处理多项任务的。

这小子到底是谁?是什么大学这么牛逼,造就了他?关于这篇论文,这位本科生脑子里到底怎么思考的?


作者 | U of T,  Google

译者 | failbetter

编辑 | AI100



这位传奇人物就是Aidan Gomez,而他目前就读的大学为多伦多大学。


在多伦多大学,Gomez主修计算机科学和数学。


刚过去的那一学期,他选择了休学,前往硅谷的Google Brain团队实习。


尚未毕业,尚未毕业,尚未毕业...(小编邪恶抛问:请问你大学在做什么?


But,在Google资深研究员Lukasz Kaiser的指导下,他们共同发表了最近的一篇热门论文,主题是用一个神经网络进行多任务学习。这篇论文一经推出,迅速火遍了全网。


论文地址:https://arxiv.org/abs/1706.05137


来看现状。


当前,大多数神经网络都是单任务的,只能专注于鉴别图片内的物品、理解自然语言或语音识别的某一个目的。而Kaiser与Gomez等人的研究就是要证明,一个神经网络是能同时处理多项任务的。


既然提到这个论文了,让我们先放下鸡汤,再深入扒一扒这个论文。


这篇题为"One Model To Learn Them All"(Kaiser是第一作者)的论文甚至证明,多任务学习还能让神经网络的整体性能得到提升。


Gomez的论文模型:包括多种网络模型及编码器、I/O混合器、自回归解码器


“Lukasz和我基本上是退了一步来考虑问题:为什么不能用某种特定类型的模型来解决所有问题呢?”Gomez说到。


他以人类基于过往的经验来习得认知工具的过程来做类比。


“结果证明,我们的神经网络确实能做到这点。它不仅能用上这些工具,而且在新任务的性能表现上也更出色。”Gomez解释道。


Kaiser和Gomez所训练的模型,可同时解决八个问题,其中包括ImageNet大赛的图像分类识别。


在此插播一个小背景:


2012年,多伦多大学的Geoffrey Hinton,与Emeritus教授和他的研究生Alex Krizhevsky、Ilya Sutskever一起,以深度神经网络的突破性成果赢得过该比赛的冠军。而今,Sutskever在马斯克的OpenAI掌管人工智能研究。


(小编说:你想搞那块研究,你在哪个学校,学校有哪些名师,这个太重要了。所谓站在巨人肩膀嘛。又是一年高考时,希望各个小鲜肉想清楚自己未来想要的,慎重填志愿啊...)


对于ImageNet大赛,Gomez认为非常难,因为它的任务涉及到1000项分类,超过一百万张图片。


“一开始,我们比较担心——用ImageNet数据集来训练模型会不会跟其他数据冲突?我们的模型会不会把所有计算资源都用来处理最难的ImageNet数据?事实证明,我们多虑了。” 


Gomez继续说,


“不同的任务之间,似乎存在着某种协同关系;每项任务的训练都能有助于其他任务的执行,模型的整体性能就有了显著的提高。”


用相同的参数来同时处理不同的任务:Gomez论文模型各部分的架构


  • Dot-Prodcut注意力模块:Google最新的机器翻译论文"Attention Is All You Need"所用的注意力架构。

  • 注意力模块:关键是定时信号,基于位置来对内容的注意力进行集中;拥有源张量和目标张量两个输入。

  • 卷积模块:用于发现局部模式,并将其泛化;内含线性整流函数ReLU、SepConv和归一层三个组件。

  • 编码器:由6个重复的卷积模块搭成,中间为专家混合层。

  • 混合器:由注意力模块与2个卷积模块构成。

  • 解码器:由4个卷积模块加上注意力模块组成,中间为专家混合层。


“事实上,我们的神经网络已经做到了用相同的参数来同时处理不同的任务,正如你我的神经系统无需任何架构调整就能处理各项新任务一样。”


Gomez解释此次研究的主要目的,是针对“迁移学习(transfer learning)”,也就是如何把已经学到的知识重新应用到新的任务中。他们的模型还解决了语言翻译、图片注释、英语音频转录文本、语法分析(把语句拆解成语法树)中的同步问题。


“尽管看上去不是很相关,但同时处理语法分析与图像分类这样的任务,却能让我们的模型表现出更好的性能。这跟过去是截然相反的。”


Gomez的研究成果,分别用于图片注释、图片分类、不同语言翻译与句法分析


Gomez认为,这里的方法会有助于模型性能的提升,即便是面对数据非常有限的情况。


“数据匮乏是模型训练的拦路虎,” Gomez解释,“但我们的研究说明,多重任务的训练可以等同于更多数据的训练——只需让模型执行更多的任务,无论其内容相似与否,模型的性能都能获得提升。”


Gomez在Google Brain的研究,是多伦多大学计算机科学系本科暑期研究项目的一部分。今年有50多名学生参加了该项目。(小编想再次强调平台的重要性,吼吼


尽管这篇Google论文一经推出,马上火遍了整个机器学习圈子,但Gomez透露,稍后还有更加重磅的机器学习研究成果会发布,届时他和他导师将共同推出一篇新论文。Gomez的导师是多伦多大学助理教授Roger Grosse,这位助理教授同时也是Geoffrey Hinton的Vector人工智能研究所的联合创始人。


在此,多提两句多伦多大学的牛逼之处。


在Hinton等大神级人物的开创性工作下,多伦多大学已成为全球的人工智能与深度学习研究中心。他们所创造的技术,对各行各业的影响都太深远了,特别是癌症检测,还有将AI用于律师诉讼案件的研究。


就连最近因创始人离职而不断上头条的Uber,也在想跟这个学校建立起关系,即便是砸重金也在所不惜。它在今年早些时候宣布,要在这里打造一个由多伦多大学副教授Raquel Urtasun领导的无人驾驶研究中心。


类似的事例不再一一例举......


看来,想要在一个领域有突出的成就,到底背靠哪里的学术氛围,能给你多深的底蕴,这点太重要了。


牛逼的平台+过人的天资,这是让这位本科生突颖而出的背后原因。


“这里的本科生活非常棒,不过我已经准备好去做博士研究了。”


Gomez说,


“倘若没有进入多伦多大学的话,我真不认为自己能做出这么多成果。这里的学习和灵感,让我找到了真正热衷的方向,并不断地推动自己前进。”


你呢,找好让自己不断进取的好地方和好方向了吗?



原文链接:

https://www.utoronto.ca/news/making-impact-u-t-undergrad-co-authors-important-machine-learning-study-google

https://research.googleblog.com/2017/06/multimodel-multi-task-machine-learning.html



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