深度学习以及在农业上的应用

A 深度学习计算平台
深度学习算法 B
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AlphaGo算法技术分析
•蒙特卡洛： 采样越多，越近似最优解；
•深度神经网络：
深度学习（Deeplearning）
人工神经网络（Artificial Neural Network，以下简称 ANN）
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传统神经网络与深度学习
• 传统意义上的多层神经网络是只有输入层、 隐藏层、输出层。其中隐藏层的层数根据 需要而定，没有明确的理论推导来说明到 底多少层合适。
•人工智能发展： 1997年下赢国际象棋冠军卡斯帕罗夫的“深蓝”
是一台超级计算机； AlphaGo将战略模拟游戏《星际争霸4》作为目
标；
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源自文库
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AlphaGo有什么科技含量呢？
A 深度学习计算平台
深度学习算法 B
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AlphaGo计算平台分析
单机版本
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根据谷歌团队发表在《自然》杂志上的论文，不过论文除了提 到这台计算机装有48个CPU和8个GPU之外，对计算机的性能 连一个数字都没有提到。好在AlphaGo是在云计算平台上运行 的，性能至少是深蓝的1000倍。
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深度学习在Hadoop实现
• 《CaffeOnSpark Open Sourced for Distributed Deep Learning on Big Data Clusters | Hadoop at Yahoo》
• 发布信息时间 2016-02-25 01:11:18
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AlphaGo有什么科技含量呢？
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深度学习农业上的应用
•Inference of Plant Diseases from Leaf Images through Deep Learning
《Computer Vision and Pattern Recognition 》11 Apr 2016
abstract：Crop diseases are a major threat to
• 同时推出的还有全球首款面向深度学 习的超级计算机NVIDIADGX-1,每台 售价12.9万美元(约合84万人民币)。
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GPU多线程并行计算技术
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NVIDIA在深度学习上的应用
• 《How Autonomous Cars Understand What They're Seeing》by Danny Shapiro:JANUARY 5, 2016
从谷歌AlphaGo到深度学 习在农业上的应用
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PART ONE
从AlphaGo分析深度 学习应用技术
PART TWO
深度学习在农业上的 应用与前景
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谷歌AlphaGo
•谷歌围棋：
李世石对决围棋的AlphaGo是谷歌 旗下公司DeepMind开发出来的人工智 能程序 ；
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谷歌AlphaGo
• 而深度学习中最著名的卷积神经网络CNN，在
原来多层神经网络的基础上，加入了特征学习
部分，这部分是模仿人脑对信号处理上的分级
的。具体操作就是在原来的全连接的层前面加
入了部分连接的卷积层与降维层，而且加入的
是一个层级。
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传统神经网络与深度学习
• 输入层 - 卷积层 -降维层 -卷积层 - 降维层 -- .... -- 隐藏层 -输出层
food security, but their rapid identification remains
difficult in many parts of the world due to the lack
of the necessary infrastructure. The combination
• 简单来说，原来多层神经网络做 的步骤是：特征映射到值。特征 是人工挑选。
• 深度学习做的步骤是 信号->特征->值。 特征是由网络自己选择
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深度学习框架
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• 一、Caffe。源自加州伯克利分校的Caffe被广泛应用，包 括Pinterest这样的web大户。与TensorFlow一样，Caffe 也是由C++开发，Caffe也是Google今年早些时候发布的 DeepDream项目（可以识别喵星人的人工智能神经网络） 的基础。
of rapid global smartphone penetratioa n, and
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深度学习农业上的应用
• 2015年美国笛卡尔实验宣布融资500万美元开展深度 学习在农业上的应用，该实验室通过卫星图像预测农 业未来发展状况，包括农业环境，农业产量等数据。 用深度学习做农业预测的。
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• 四、tensorflow
• 五、Deeplearning4j。 顾名思义， Deeplearning4j是”for Java”的深度 学习框架，也是首个商用级别的深度 学习开源库。Deeplearning4j由创业 公司Skymind于2014年6月发布，使 用 Deeplearning4j的不乏埃森哲、雪 弗兰、博斯咨询和IBM等明星企业。
云计算平台
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AlphaGo并非只有“单机版”一个版本。为了达到更高的运算 能力，谷歌还把AlphaGo接入到了1202个CPU组成的网络之中。 联网后的AlphaGo算力猛增24倍，所以AlphaGo比深蓝厉害多 少倍？估计这会你已经得出答案了：至少2.5万倍
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GPU多线程并行计算技术
• NVIDIA2016年4月5日宣布推出一款 致力于加速人工智能和深度学习的芯 片TeslaP100
• 二、Theano。2008年诞生于蒙特利尔理工学院，Theano派生出 了大量深度学习Python软件包，最著名的包括Blocks和Keras。
• 三、MXNet。出自CXXNet、Minerva、Purine等项目的开发者之 手，主要用C++编写。MXNet强调提高内存使用的效率，甚至能 在智能手机上运行诸如图像识别等任务。
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深度学习应用（MXNet）
• Deep3D: Fully Automatic 2D-to-3D Video Conversion with Deep Convolutional Neural Networks 2016-04-05
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• Two Minute Papers - Deep Learning Program Learns to Paint - YouTube