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[27433] 2019-11-05_实战！手把手带你搭建图像分类AI服务

文档创建者：s7ckTeam
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最后更新：2025-01-19
2019-11-05_实战！手把手带你搭建图像分类AI服务 实 战 ！ 手 把 手 带 你 搭 建 图 像 分 类   A I   服 务 原 创   N i g h t T e a m 团 队   N i g h t T e a m   2 0 1 9 - 1 1 - 0 5 " N i g h t T e a m " 一 个 值 得 加 星 标 的 公 众 号 。 人 工 智 能 技 术 （ 以 下 称   A I ） 是 人 类 优 秀 的 发 现 和 创 造 之 一 ， 它 代 表 着 至 少 几 十 年 的 未 来 。 在 传 统 的 编 程 中 ， 工 程 师 将 自 己 的 想 法 和 业 务 变 成 代 码 ， 计 算 机 会 根 据 代 码 设 定 的 逻 辑 运 行 。 与 之 不 同 的 是 ， A I   使 计 算 机 有 了 「 属 于 自 己 的 思 想 」 ， 它 就 像 生 物 一 样 ， 能 够 「 看 」 、 「 听 」 、 「 说 」 、 「 动 」 、 「 理 解 」 、 「 分 辨 」 和 「 思 考 」 。 A I   在 图 像 识 别 和 文 本 处 理 方 面 的 效 果 尤 为 突 出 ， 且 已 经 应 用 到 人 类 的 生 活 中 ， 例 如 人 脸 识 别 、 对 话 、 车 牌 识 别 、 城 市 智 慧 大 脑 项 目 中 的 目 标 检 测 和 目 标 分 类 等 。 接 下 来 ， 我 们 将 了 解 图 像 分 类 的 需 求 、 完 成 任 务 的 前 提 条 件 和 任 务 实 践 。 图 像 分 类 以 及 目 标 检 测 的 需 求 图 像 分 类 以 及 目 标 检 测 的 需 求 A I   的 能 力 、 方 向 和 应 用 都 非 常 广 泛 ， 这 里 我 们 主 要 讨 论 的 是 图 像 分 类 方 向 。 图 像 分 类 ， 指 的 是 对 图 像 中 主 要 目 标 的 识 别 和 归 类 。 例 如 在 很 多 张 随 机 图 片 中 分 辨 出 哪 一 张 中 有 直 升 飞 机 、 哪 一 张 中 有 狗 。 或 者 给 定 一 张 图 片 ， 让 计 算 机 分 辨 图 像 中 主 要 目 标 的 类 别 。
目 标 检 测 ， 指 的 是 检 测 目 标 在 图 片 中 的 位 置 。 例 如 智 慧 交 通 项 目 中 ， 路 面 监 控 摄 像 头 拍 摄 画 面 中 车 辆 的 位 置 。 目 标 检 测 涉 及 两 种 技 术 ： 分 类 和 定 位 。 也 就 是 说 首 先 要 判 定 图 片 中 是 否 存 在 指 定 的 目 标 ， 然 后 还 需 要 确 定 目 标 在 图 片 中 的 位 置 。 这 样 的 技 术 将 会 应 用 在 人 脸 识 别 打 卡 、 视 频 监 控 警 报 、 停 车 场 、 高 速 收 费 站 和 城 市 智 慧 交 通 等 项 目 当 中 。 计 算 机 识 图 的 步 骤 计 算 机 识 图 的 步 骤 我 们 可 以 将 计 算 机 的 看 作 是 一 个 小 朋 友 ， 它 在 拥 有 「 分 辨 」 的 能 力 之 前 ， 必 须 经 历 「 看 」 和 「 认 识 」 这 两 个 步 骤 ， 在 看 过 很 多 图 片 后 ， 它 就 会 形 成 自 己 的 「 认 知 」 ， 也 就 是 获 得 了 「 分 辨 」 能 力 。
简 单 来 说 ， A I   工 程 师 必 须 准 备 很 多 张 不 同 的 图 片 ， 并 且 将 一 大 部 分 图 片 中 的 目 标 标 注 出 来 ， 然 后 让 计 算 机 提 取 每 张 图 片 中 的 特 征 ， 最 后 就 会 形 成 「 认 知 」 。 想 一 想 ， 你 还 小 的 时 候 ， 是 如 何 分 辨 鸭 子 和 鹅 的 呢 ？ 是 不 是 根 据 它 们 的 特 征 进 行 判 断 的 ？ 学 习 和 编 程 实 现 任 务 需 要 的 条 件 学 习 和 编 程 实 现 任 务 需 要 的 条 件 了 解 完 需 求 和 步 骤 之 后 ， 我 们 还 需 要 准 备 一 些 条 件 （ 大 家 不 要 慌 ， 今 天 用 不 到 这 么 复 杂 的 条 件 ， 会 点 击 鼠 标 就 可 以 了 ） ： 首 先 ， 你 必 须 是 一 名   I T   工 程 师 。 然 后 你 有 一 定 的 数 学 和 统 计 学 习 基 础 。 你 还 得 了 解 计 算 机 处 理 图 像 的 方 式 。 如 果 图 片 较 多 ， 你 需 要 一 台 拥 有 较 高 算 力   G P U   的 计 算 机 ， 否 则 计 算 机 的 「 学 习 」 速 度 会 非 常 慢 。 具 备 以 上 条 件 后 ， 再 通 过 短 时 间 （ 几 天 或 一 周 ） 的 学 习 ， 我 们 就 能 够 完 成 图 像 分 类 的 任 务 。 讨 论 个 额 外 的 话 题 ， 人 人 都 能 够 做   A I   工 程 师 吗 ？ A I   的 门 槛 是 比 较 高 的 ， 首 先 得 具 备 高 等 数 学 、 统 计 学 习 和 编 程 等 基 础 ， 然 后 要 有 很 强 的 学 习 能 力 。 对 于   I T   工 程 师 来 说 ： 编 程 基 础 是 没 有 问 题 的 学 习 能 力 看 个 人 ， 但 花 时 间 、 下 功 夫 肯 定 会 有 进 步 高 等 数 学 基 础 ， 得 好 好 补 统 计 学 习 基 础 ， 也 得 好 好 补 经 济 上 无 压 力 如 果 你 想 要 成 为 一 名   A I   工 程 师 ， 那 么 「 高 学 历 」 几 乎 是 必 备 的 。 无 论 是 一 线 互 联 网 企 业 或 者 新 崛 起 的   A I   独 角 兽 ， 它 们 为   A I   工 程 师 设 立 的 学 历 门 槛 都 是 「 硕 士 」 。 除 非 特 别 优 秀 的 、 才 华 横 溢 的 大 专 或 本 科 生 ， 否 则 是 不 可 能 有 机 会 进 入 这 样 的 企 业 做   A I   工 程 师 的 。
A I   在 硬 件 、 软 件 、 数 据 资 料 和 人 才 方 面 都 是 很 费 钱 的 ， 普 通 的   I T   工 程 师 也 就 是 学 习 了 解 一 下 ， 远 远 达 不 到 产 品 商 用 的 要 求 。 普 通 的 中 小 企 业 ， 极 少 有 资 质 和 经 济 能 力 吸 引 高 学 历 且 优 秀 的   A I   工 程 师 ， 这 就 导 致 了 资 源 的 聚 拢 和 倾 斜 。 想 要 将 图 像 分 类 技 术 商 用 ， 在 让 计 算 机 经 历 「 看 」 、 「 认 识 」 的 步 骤 并 拥 有 「 分 辨 」 能 力 后 ， 还 要 将 其 转 换 为   W e b   服 务 。 嗯 ， 听 起 来 不 是 一 件 简 单 的 事 。 但 我 只 想 将 人 脸 识 别 或 者 图 像 分 类 的 功 能 集 成 到 我 的 项 目 当 中 ， 就 那 么 困 难 吗 ？ 我 只 是 一 个 很 小 的 企 业 ， 想 要 在 原 来 普 通 的 视 频 监 控 系 统 中 增 加 「 家 人 识 别 」 、 「 陌 生 人 警 报 」 、 「 火 灾 警 报 」 和 「 生 物 闯 入 提 醒 」 等 功 能 ， 没 有 上 述 的 条 件 和 经 济 投 入 ， 就 不 能 实 现 了 吗 ？ 我 好 苦 恼 ！ 有 什 么 好 办 法 吗 ？ 有 的 ！ 这 就 是 这 篇 文 章 要 介 绍 的 新 方 法 — — M o d e l A r t s 。 M o d e l A r t s   简 介 和 条 件 简 介 和 条 件 M o d e l A r t s   是 华 为 云 推 出 的 产 品 ， 它 是 面 向 开 发 者 的 一 站 式   A I   开 发 平 台 。 它 为 机 器 学 习 与 深 度 学 习 提 供 海 量 数 据 预 处 理 及 半 自 动 化 标 注 、 大 规 模 分 布 式   T r a i n i n g 、 自 动 化 模 型 生 成 ， 及 端 - 边 - 云 模 型 按 需 部 署 能 力 ， 帮 助 用 户 快 速 创 建 和 部 署 模 型 ， 管 理 全 周 期   A I   工 作 流 。 它 为 用 户 提 供 了 以 下 可 选 模 式 ： 零 编 码 经 验 、 零   A I   经 验 的 自 动 学 习 模 式 有   A I   研 发 经 验 的 全 流 程 开 发 模 式
同 时 ， 它 将   A I   开 发 的 整 个 过 程 都 集 成 了 进 来 。 例 如 数 据 标 注 、 模 型 训 练 、 参 数 优 化 、 服 务 部 署 、 开 放 接 口 等 ， 这 就 是 「 全 周 期   A I   工 作 流 」 。 重 要 的 是 ， 这 些 操 作 都 是 可 视 化 的 ！ 这 些 条 件 对 于 想 要 将   A I   技 术 应 用 于 产 品 ， 但 无 奈 条 件 不 佳 的 个 人 开 发 者 和 企 业 提 供 了 机 会 ， 这 很 重 要 ！ 可 以 说   M o d e l A r t s   缩 短 了   A I   商 用 的 时 间 ， 降 低 了 对 应 的 经 济 成 本 、 时 间 成 本 和 人 力 成 本 。 更 贴 心 的 是 ， 华 为 云   M o d e l A r t s   为 用 户 准 备 了 很 多 的 教 程 。 即 使 用 户 没 有 经 验 ， 但 只 要 按 照 教 程 指 引 进 行 操 作 ， 也 能 够 实 现 自 己 的   A I   需 求 。
想 想 就 美 滋 滋 ， 太 棒 了 ！ 赶 紧 体 验 一 下 ！ 图 像 分 类 服 务 实 践 图 像 分 类 服 务 实 践 这 次 我 们 以 零   A I   基 础 和 零 编 码 经 验 的 自 动 学 习 模 式 演 示 如 何 搭 建 一 个 图 像 分 类 的   A I   服 务 。 前 期 准 备 和 相 关 设 置 前 期 准 备 和 相 关 设 置 首 先 打 开 华 为 云 官 网 ， 将 鼠 标 移 动 导 航 栏 的 「 E I   企 业 智 能 」 菜 单 上 ， 并 在 弹 出 的 选 项 中 选 择 「 A I   开 发 平 台   M o d e l A r t s 」 。 进 入 到   M o d e l A r t s   主 页 后 ， 可 以 浏 览 一 下 关 于   M o d e l A r t s   的 介 绍 。 点 击   B a n n e r   处 的 「 进 入 控 制 台 」 按 钮 ， 页 面 会 跳 转 到   M o d e l A r t s   控 制 台 。 控 制 台 大 体 分 为 几 个 区 域 ：
区 域   2   自 动 学 习 模 式 中 有 图 像 分 类 ， 将 鼠 标 移 动 到 图 标 上 ， 并 点 击 弹 出 的 「 开 始 体 验 」 按 钮 。 如 果 是 华 为 云 的 新 用 户 ， 网 页 会 提 示 我 们 输 入 访 问 密 钥 和 私 有 访 问 密 钥 。 没 有 密 钥 的 开 发 者 可 以 点 击 页 面 给 出 的 链 接 并 按 照 指 引 获 取 密 钥 ， 得 到 两 种 密 钥 后 将 其 填 入 框 中 ， 点 击 「 确 定 」 按 钮 即 可 。 此 时 正 式 进 入 项 目 创 建 流 程 中 ， 点 击 「 图 像 分 类 」 中 的 「 创 建 项 目 」 按 钮 （ 华 为 云 为 用 户 准 备 了 对 应 的 教 程 ， 很 贴 心 ） 。
在 创 建 项 目 的 页 面 中 ， 我 们 需 要 填 两 三 项 配 置 。 要 注 意 的 是 ， 项 目 是 按 需 计 费 的 ， 这 次 我 们 只 是 体 验 ， 也 没 有 训 练 和 存 储 太 多 数 据 ， 所 以 费 用 很 低 ， 大 家 不 用 担 心 。 项 目 名 称 可 以 根 据 需 求 设 定 一 个 容 易 记 的 ， 案 例 中 我 将 其 设 定 为   I m a g e C L F - T e s t - P r o 。 在 训 练 数 据 的 存 储 选 择 处 ， 点 击 输 入 框 中 的 文 件 夹 图 标 ， 在 弹 出 的 选 项 卡 中 新 建   o b s   桶 并 在 创 建 的 桶 中 新 建 文 件 夹 最 后 输 入 描 述 ， 并 点 击 页 面 右 下 角 的 「 创 建 项 目 」 按 钮 即 可 。 上 传 图 片 和 标 注 上 传 图 片 和 标 注 项 目 创 建 好 之 后 ， 我 们 需 要 准 备 用 于 训 练 的 多 张 图 片 ， 图 片 尽 量 清 晰 、 种 类 超 过   2   类 、 每 种 分 类 的 图 片 数 量 不 少 于   5   张 。 当 然 ， 数 据 越 多 、 形 态 越 丰 富 、 标 注 越 准 确 ， 那 么 训 练 结 果 就 会 越 好 ， A I   服 务 的 体 验 就 会 越 好 。
这 里 我 准 备 了 一 些 直 升 机 、 坦 克 和 狗 的 图 片 ， 共   4 5   张 。 将 其 批 量 导 入 后 勾 选 同 类 型 的 图 片 ， 一 次 性 为 多 张 图 添 加 标 签 。 依 次 将   3   类 图 片 标 注 后 ， 左 侧 图 片 标 注 的 「 未 标 注 」 选 项 卡 中 的 图 就 会 清 空 ， 而 「 已 标 注 」 选 项 卡 中 可 以 看 到 标 注 好 的 图 片 。 训 练 设 置 训 练 设 置 右 侧 的 标 签 栏 会 显 示 每 种 分 类 和 对 应 的 图 片 数 量 ， 下 方 的 训 练 设 置 可 以 让 我 们 设 置 训 练 时 长 的 上 限 ， 高 级 设 置 中 还 有 推 理 时 间 。
这 个 我 们 不 必 理 解 它 的 作 用 ， 可 以 按 照 默 认 值 进 行 ， 也 可 以 稍 微 调 整 ， 例 如 将 训 练 时 长 的 上 限 改 为   0 . 2 。 开 始 训 练 开 始 训 练 设 置 好 后 点 击 「 开 始 训 练 」 按 钮 就 会 进 入 训 练 状 态 ， 耐 心 等 待 一 段 时 间 （ 图 片 越 少 训 练 时 间 越 短 ） 。
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