Details

В данной работе описана разработка системы определения пространственного положения ключевых точек скелета человека по одиночному изображению с телевизионной камеры. Система основана на нейронных сетях VGG-16 и ResNet-101, для которых подобраны оптимальные гиперпараметры и проведено обучение.

• Введение
• 1 Обзор архитектур сверточных нейронных сетей и библиотек прототипирования
  • 1.1 Нейронные сети
  • 1.2 Первая сверточная нейронная сеть LeNet
  • 1.3 Вычисление на графическом ускорителе, архитектура AlexNet
  • 1.4 Методы предотвращения переобучения
  • 1.5 Архитектуры VGG-16, VGG-19
  • 1.6 Сеть внутри сети (Сascaded Сross Сhannel Parameteric pooling)
  • 1.7 Полностью сверточная сеть (fully convolutional network)
  • 1.8 Архитектура Google Inception
  • 1.9 Архитектура ResNet
  • 1.10 Обзор основных пакетов для работы с нейронными сетями
    • 1.10.1 Theano
    • 1.10.2 Torch
    • 1.10.3 TensorFlow
    • 1.10.4 Caffe
    • 1.10.5 Сравнение библиотек глубокого обучения
  • 1.11 Формулировка целей работы
  • 1.12 Выводы по разделу
• 2 Математическое описание
  • 2.1 Основные слои сверточных нейронных сетей
  • 2.2 Алгоритмы оптимизации функции ошибки
    • 2.2.1 Общий вид алгоритма оптимизации функции ошибки
    • 2.2.2 Стохастический градиентный спуск
    • 2.2.3 Ускоренный градиентный спуск Нестерова (NAG)
    • 2.2.4 Адаптивный градиентный спуск Adagrad
    • 2.2.5 Pобастный метод подбора скорости обучения - Adadelta
    • 2.2.6 Метод оптимизации RMSprop
    • 2.2.7 Метод оптимизации Adam
  • 2.3 Структура сети VGG-16, размерности слоев
  • 2.4 Структура сети ResNet-101, размерности слоев
  • 2.5 Выводы по разделу
• 3 Разработка системы обнаружения и распознавания объектов на изображениях на основе искусственных нейронных сетей
  • 3.1 Разработка системы обнаружения и распознавания
  • 3.2 Структура разработанных программных модулей для обучения нейронных сетей
  • 3.3 Модуль подготовки данных
  • 3.4 Модуль подбора гиперпараметров
  • 3.5 Система обнаружения и распознавания и модуль тестирования
• 4 Разработка системы решения задачи регрессии и экспериментальные исследования
  • 4.1 Подготовка данных для обучения нейронной сети
    • 4.1.1 Описание исходных данных
  • 4.2 Создание сети на основе VGG-16 и обучение с экспериментально подобранными параметрами
  • 4.3 Базовый подбор гиперпараметров для VGG-16. Обучение с оптимальными параметрами
  • 4.4 Базовый подбор гиперпараметров для ResNet-101. Обучение с оптимальными параметрами
  • 4.5 Сравнение значений ошибки для обученных нейронных сетей
  • 4.6 Визуальное тестирование обученных нейронных сетей
  • 4.7 Выводы по разделу
• Заключение
• Список используемой литературы