连体网络 双神经网络--简单而神奇的结构
1.名字的由来
Siamese和Chinese有点像。Siam是古时候泰国的称呼,中文译作暹罗。Siamese也就是“暹罗”人或“泰国”人。Siamese在英语中是“孪生”、“连体”的意思,这是为什么呢?
十九世纪泰国出生了一对连体婴儿,当时的医学技术无法使两人分离出来,于是两人顽强地生活了一生,1829年被英国商人发现,进入马戏团,在全世界各地表演,1839年他们访问美国北卡罗莱那州后来成为“玲玲马戏团” 的台柱,最后成为美国公民。1843年4月13日跟英国一对姐妹结婚,恩生了10个小孩,昌生了12个,姐妹吵架时,兄弟就要轮流到每个老婆家住三天。1874年恩因肺病去世,另一位不久也去世,两人均于63岁离开人间。两人的肝至今仍保存在费城的马特博物馆内。从此之后“暹罗双胞胎”(Siamese twins)就成了连体人的代名词,也因为这对双胞胎让全世界都重视到这项特殊疾病。
至于连体双胞胎是如何同英国姐妹分别生下了22个孩子的方法,就靠大家自己脑补了。
简单来说,Siamese network就是“连体的神经网络”,神经网络的“连体”是通过共享权值来实现的,如下图所示。
大家可能会有疑问:共享权值是什么意思?左右两个神经网络的权重一模一样?
答:是的,在代码实现的时候,甚至可以是同一个网络,不用实现另外一个,因为权值都一样。对于siamese network,两边可以是lstm或者cnn,都可以。
大家可能还有疑问:如果左右两边不共享权值,而是两个不同的神经网络,叫什么呢?
答:pseudo-siamese network,伪孪生神经网络,如下图所示。对于pseudo-siamese network,两边可以是不同的神经网络(如一个是lstm,一个是cnn),也可以是相同类型的神经网络。
2. 孪生神经网络的用途是什么?
简单来说,衡量两个输入的相似程度。孪生神经网络有两个输入(Input1 and Input2),将两个输入feed进入两个神经网络(Network1 and Network2),这两个神经网络分别将输入映射到新的空间,形成输入在新的空间中的表示。通过Loss的计算,评价两个输入的相似度。
据我查到的资料,养乐村同志在NIPS 1993上发表了论文《Signature Verification using a ‘Siamese’ Time Delay Neural Network》用于美国支票上的签名验证,即验证支票上的签名与银行预留签名是否一致。1993年,养乐村同志就在用两个卷积神经网络做签名验证了,而我刚出生,作为一个出生没几年的新神经网络,在受我爸妈的训练。
随着SVM等算法的兴起,neural network被人们遗忘,还好有一些执着的人们,坚守在了神经网络研究的阵地。2010年Hinton在ICML上发表了文章《Rectified Linear Units Improve Restricted Boltzmann Machines》,用来做人脸验证,效果很好。其原理很简单,将两个人脸feed进卷积神经网络,输出same or different。
啥?Siamese network只能做二分类?
不不不,它能做的事情还有很多很多,后面会继续介绍。
3. 孪生神经网络和伪孪生神经网络分别适用于什么场景呢?
先上结论:孪生神经网络用于处理两个输入"比较类似"的情况。伪孪生神经网络适用于处理两个输入"有一定差别"的情况。比如,我们要计算两个句子或者词汇的语义相似度,使用siamese network比较适合;如果验证标题与正文的描述是否一致(标题和正文长度差别很大),或者文字是否描述了一幅图片(一个是图片,一个是文字),就应该使用pseudo-siamese network。也就是说,要根据具体的应用,判断应该使用哪一种结构,哪一种Loss。
4. Siamese network loss function一般用哪一种呢?
Softmax当然是一种好的选择,但不一定是最优选择,即使是在分类问题中。传统的siamese network使用Contrastive Loss。损失函数还有更多的选择,siamese network的初衷是计算两个输入的相似度,。左右两个神经网络分别将输入转换成一个"向量",在新的空间中,通过判断cosine距离就能得到相似度了。Cosine是一个选择,exp function也是一种选择,欧式距离什么的都可以,训练的目标是让两个相似的输入距离尽可能的小,两个不同类别的输入距离尽可能的大。其他的距离度量没有太多经验,这里简单说一下cosine和exp在NLP中的区别。
根据实验分析,cosine更适用于词汇级别的语义相似度度量,而exp更适用于句子级别、段落级别的文本相似性度量。其中的原因可能是cosine仅仅计算两个向量的夹角,exp还能够保存两个向量的长度信息,而句子蕴含更多的信息(当然,没有做实验验证这个事情)。
我们在论文里使用了exp距离做多分类,解决Fakenewschallenge上标题与正文立场是否一致的衡量问题。
5. Siamese network是双胞胎连体,整一个三胞胎连体行不行?
不好意思,已经有人整过了,叫Triplet network,论文是《Deep metric learning using Triplet network》,输入是三个,一个正例+两个负例,或者一个负例+两个正例,训练的目标是让相同类别间的距离尽可能的小,让不同类别间的距离尽可能的大。Triplet在cifar, mnist的数据集上,效果都是很不错的,超过了siamese network。四胞胎,五胞胎会不会更屌?。。。。。目前还没见过。。。。
6. Siamese network的用途有哪些?
这个可以说太多了,nlp&cv领域都有很多应用。
- 前面提到的词汇的语义相似度分析,QA中question和answer的匹配,签名/人脸验证。
- 手写体识别也可以用siamese network,网上已有github代码。
- 还有kaggle上Quora的question pair的比赛,即判断两个提问是不是同一问题,冠军队伍用的就是n多特征+Siamese network,知乎团队也可以拿这个模型去把玩一下。
- 在图像上,基于Siamese网络的视觉跟踪算法也已经成为热点《Fully-convolutional siamese networks for object tracking》。
如何学习大模型 AI ?
由于新岗位的生产效率,要优于被取代岗位的生产效率,所以实际上整个社会的生产效率是提升的。
但是具体到个人,只能说是:
“最先掌握AI的人,将会比较晚掌握AI的人有竞争优势”。
这句话,放在计算机、互联网、移动互联网的开局时期,都是一样的道理。
我在一线互联网企业工作十余年里,指导过不少同行后辈。帮助很多人得到了学习和成长。
我意识到有很多经验和知识值得分享给大家,也可以通过我们的能力和经验解答大家在人工智能学习中的很多困惑,所以在工作繁忙的情况下还是坚持各种整理和分享。但苦于知识传播途径有限,很多互联网行业朋友无法获得正确的资料得到学习提升,故此将并将重要的AI大模型资料包括AI大模型入门学习思维导图、精品AI大模型学习书籍手册、视频教程、实战学习等录播视频免费分享出来。
????有需要的小伙伴,可以点击下方链接免费领取或者V扫描下方二维码免费领取????
第一阶段(10天):初阶应用
该阶段让大家对大模型 AI有一个最前沿的认识,对大模型 AI 的理解超过 95% 的人,可以在相关讨论时发表高级、不跟风、又接地气的见解,别人只会和 AI 聊天,而你能调教 AI,并能用代码将大模型和业务衔接。
- 大模型 AI 能干什么?
- 大模型是怎样获得「智能」的?
- 用好 AI 的核心心法
- 大模型应用业务架构
- 大模型应用技术架构
- 代码示例:向 GPT-3.5 灌入新知识
- 提示工程的意义和核心思想
- Prompt 典型构成
- 指令调优方法论
- 思维链和思维树
- Prompt 攻击和防范
- …
第二阶段(30天):高阶应用
该阶段我们正式进入大模型 AI 进阶实战学习,学会构造私有知识库,扩展 AI 的能力。快速开发一个完整的基于 agent 对话机器人。掌握功能最强的大模型开发框架,抓住最新的技术进展,适合 Python 和 JavaScript 程序员。
- 为什么要做 RAG
- 搭建一个简单的 ChatPDF
- 检索的基础概念
- 什么是向量表示(Embeddings)
- 向量数据库与向量检索
- 基于向量检索的 RAG
- 搭建 RAG 系统的扩展知识
- 混合检索与 RAG-Fusion 简介
- 向量模型本地部署
- …
第三阶段(30天):模型训练
恭喜你,如果学到这里,你基本可以找到一份大模型 AI相关的工作,自己也能训练 GPT 了!通过微调,训练自己的垂直大模型,能独立训练开源多模态大模型,掌握更多技术方案。
到此为止,大概2个月的时间。你已经成为了一名“AI小子”。那么你还想往下探索吗?
- 为什么要做 RAG
- 什么是模型
- 什么是模型训练
- 求解器 & 损失函数简介
- 小实验2:手写一个简单的神经网络并训练它
- 什么是训练/预训练/微调/轻量化微调
- Transformer结构简介
- 轻量化微调
- 实验数据集的构建
- …
第四阶段(20天):商业闭环
对全球大模型从性能、吞吐量、成本等方面有一定的认知,可以在云端和本地等多种环境下部署大模型,找到适合自己的项目/创业方向,做一名被 AI 武装的产品经理。
- 硬件选型
- 带你了解全球大模型
- 使用国产大模型服务
- 搭建 OpenAI 代理
- 热身:基于阿里云 PAI 部署 Stable Diffusion
- 在本地计算机运行大模型
- 大模型的私有化部署
- 基于 vLLM 部署大模型
- 案例:如何优雅地在阿里云私有部署开源大模型
- 部署一套开源 LLM 项目
- 内容安全
- 互联网信息服务算法备案
- …
学习是一个过程,只要学习就会有挑战。天道酬勤,你越努力,就会成为越优秀的自己。
如果你能在15天内完成所有的任务,那你堪称天才。然而,如果你能完成 60-70% 的内容,你就已经开始具备成为一名大模型 AI 的正确特征了。
这份完整版的大模型 AI 学习资料已经上传****,朋友们如果需要可以微信扫描下方****官方认证二维码免费领取【保证100%免费
】
????有需要的小伙伴,可以点击下方链接免费领取或者V扫描下方二维码免费领取????
推荐阅读
-
[连体网络双神经网络--简单而神奇的结构
-
连体网络 双神经网络--简单而神奇的结构
-
孪生神经网络--简单而神奇的结构 - 计算机视觉高级交流小组
-
连体网络 双神经网络--简单而神奇的结构
-
连体网络 双神经网络--简单而神奇的结构
-
epoll简介及触发模式(accept、read、send)-epoll的简单介绍 epoll在LT和ET模式下的读写方式 一、epoll的接口非常简单,一共就三个函数:1. int epoll_create(int size);创建一个epoll的句柄,size用来告诉内核这个监听的数目一共有多大。这个参数不同于select中的第一个参数,给出最大监听的fd+1的值。需要注意的是,当创建好epoll句柄后,它就是会占用一个fd值,在linux下如果查看/proc/进程id/fd/,是能够看到这个fd的,所以在使用完epoll后,必须调用close关闭,否则可能导致fd被耗尽。2. int epoll_ctl(int epfd, int op, int fd, struct epoll_event *event);epoll的事件注册函数,它不同与select是在监听事件时告诉内核要监听什么类型的事件,而是在这里先注册要监听的事件类型。第一个参数是epoll_create的返回值,第二个参数表示动作,用三个宏来表示:EPOLL_CTL_ADD:注册新的fd到epfd中;EPOLL_CTL_MOD:修改已经注册的fd的监听事件;EPOLL_CTL_DEL:从epfd中删除一个fd;第三个参数是需要监听的fd,第四个参数是告诉内核需要监听什么事,struct epoll_event结构如下:struct epoll_event { __uint32_t events; /* Epoll events */ epoll_data_t data; /* User data variable */};events可以是以下几个宏的集合:EPOLLIN :表示对应的文件描述符可以读(包括对端SOCKET正常关闭); EPOLLIN事件:EPOLLIN事件则只有当对端有数据写入时才会触发,所以触发一次后需要不断读取所有数据直到读完EAGAIN为止。否则剩下的数据只有在下次对端有写入时才能一起取出来了。现在明白为什么说epoll必须要求异步socket了吧?如果同步socket,而且要求读完所有数据,那么最终就会在堵死在阻塞里。 EPOLLOUT:表示对应的文件描述符可以写; EPOLLOUT事件:EPOLLOUT事件只有在连接时触发一次,表示可写,其他时候想要触发,那要先准备好下面条件:1.某次write,写满了发送缓冲区,返回错误码为EAGAIN。2.对端读取了一些数据,又重新可写了,此时会触发EPOLLOUT。简单地说:EPOLLOUT事件只有在不可写到可写的转变时刻,才会触发一次,所以叫边缘触发,这叫法没错的!其实,如果真的想强制触发一次,也是有办法的,直接调用epoll_ctl重新设置一下event就可以了,event跟原来的设置一模一样都行(但必须包含EPOLLOUT),关键是重新设置,就会马上触发一次EPOLLOUT事件。1. 缓冲区由满变空.2.同时注册EPOLLIN | EPOLLOUT事件,也会触发一次EPOLLOUT事件这个两个也会触发EPOLLOUT事件 EPOLLPRI:表示对应的文件描述符有紧急的数据可读(这里应该表示有带外数据到来);EPOLLERR:表示对应的文件描述符发生错误;EPOLLHUP:表示对应的文件描述符被挂断;EPOLLET: 将EPOLL设为边缘触发(Edge Triggered)模式,这是相对于水平触发(Level Triggered)来说的。EPOLLONESHOT:只监听一次事件,当监听完这次事件之后,如果还需要继续监听这个socket的话,需要再次把这个socket加入到EPOLL队列里3. int epoll_wait(int epfd, struct epoll_event * events, int maxevents, int timeout);等待事件的产生,类似于select调用。参数events用来从内核得到事件的集合,maxevents告之内核这个events有多大,这个maxevents的值不能大于创建epoll_create时的size,参数timeout是超时时间(毫秒,0会立即返回,-1将不确定,也有说法说是永久阻塞)。该函数返回需要处理的事件数目,如返回0表示已超时。-------------------------------------------------------------------------------------------- 从man手册中,得到ET和LT的具体描述如下EPOLL事件有两种模型:Edge Triggered (ET)Level Triggered (LT)假如有这样一个例子:1. 我们已经把一个用来从管道中读取数据的文件句柄(RFD)添加到epoll描述符2. 这个时候从管道的另一端被写入了2KB的数据3. 调用epoll_wait(2),并且它会返回RFD,说明它已经准备好读取操作4. 然后我们读取了1KB的数据5. 调用epoll_wait(2)......Edge Triggered 工作模式:如果我们在第1步将RFD添加到epoll描述符的时候使用了EPOLLET标志,那么在第5步调用epoll_wait(2)之后将有可能会挂起,因为剩余的数据还存在于文件的输入缓冲区内,而且数据发出端还在等待一个针对已经发出数据的反馈信息。只有在监视的文件句柄上发生了某个事件的时候 ET 工作模式才会汇报事件。因此在第5步的时候,调用者可能会放弃等待仍在存在于文件输入缓冲区内的剩余数据。在上面的例子中,会有一个事件产生在RFD句柄上,因为在第2步执行了一个写操作,然后,事件将会在第3步被销毁。因为第4步的读取操作没有读空文件输入缓冲区内的数据,因此我们在第5步调用 epoll_wait(2)完成后,是否挂起是不确定的。epoll工作在ET模式的时候,必须使用非阻塞套接口,以避免由于一个文件句柄的阻塞读/阻塞写操作把处理多个文件描述符的任务饿死。最好以下面的方式调用ET模式的epoll接口,在后面会介绍避免可能的缺陷。 i 基于非阻塞文件句柄 ii 只有当read(2)或者write(2)返回EAGAIN时才需要挂起,等待。但这并不是说每次read时都需要循环读,直到读到产生一个EAGAIN才认为此次事件处理完成,当read返回的读到的数据长度小于请求的数据长度时,就可以确定此时缓冲中已没有数据了,也就可以认为此事读事件已处理完成。Level Triggered 工作模式相反的,以LT方式调用epoll接口的时候,它就相当于一个速度比较快的poll(2),并且无论后面的数据是否被使用,因此他们具有同样的职能。因为即使使用ET模式的epoll,在收到多个chunk的数据的时候仍然会产生多个事件。调用者可以设定EPOLLONESHOT标志,在 epoll_wait(2)收到事件后epoll会与事件关联的文件句柄从epoll描述符中禁止掉。因此当EPOLLONESHOT设定后,使用带有 EPOLL_CTL_MOD标志的epoll_ctl(2)处理文件句柄就成为调用者必须作的事情。然后详细解释ET, LT:LT(level triggered)是缺省的工作方式,并且同时支持block和no-block socket.在这种做法中,内核告诉你一个文件描述符是否就绪了,然后你可以对这个就绪的fd进行IO操作。如果你不作任何操作,内核还是会继续通知你的,所以,这种模式编程出错误可能性要小一点。传统的select/poll都是这种模型的代表.ET(edge-triggered)是高速工作方式,只支持no-block socket。在这种模式下,当描述符从未就绪变为就绪时,内核通过epoll告诉你。然后它会假设你知道文件描述符已经就绪,并且不会再为那个文件描述符发送更多的就绪通知,直到你做了某些操作导致那个文件描述符不再为就绪状态了(比如,你在发送,接收或者接收请求,或者发送接收的数据少于一定量时导致了一个EWOULDBLOCK 错误)。但是请注意,如果一直不对这个fd作IO操作(从而导致它再次变成未就绪),内核不会发送更多的通知(only once),不过在TCP协议中,ET模式的加速效用仍需要更多的benchmark确认(这句话不理解)。在许多测试中我们会看到如果没有大量的idle -connection或者dead-connection,epoll的效率并不会比select/poll高很多,但是当我们遇到大量的idle- connection(例如WAN环境中存在大量的慢速连接),就会发现epoll的效率大大高于select/poll。(未测试)另外,当使用epoll的ET模型来工作时,当产生了一个EPOLLIN事件后,读数据的时候需要考虑的是当recv返回的大小如果等于请求的大小,那么很有可能是缓冲区还有数据未读完,也意味着该次事件还没有处理完,所以还需要再次读取: 这里只是说明思路(参考《UNIX网络编程》) while(rs) {buflen = recv(activeevents[i].data.fd, buf, sizeof(buf), 0);if(buflen < 0){// 由于是非阻塞的模式,所以当errno为EAGAIN时,表示当前缓冲区已无数据可读// 在这里就当作是该次事件已处理处.if(errno == EAGAIN)break; else return; }else if(buflen == 0) { // 这里表示对端的socket已正常关闭. } if(buflen == sizeof(buf) rs = 1; // 需要再次读取 else rs = 0; } 还有,假如发送端流量大于接收端的流量(意思是epoll所在的程序读比转发的socket要快),由于是非阻塞的socket,那么send函数虽然返回,但实际缓冲区的数据并未真正发给接收端,这样不断的读和发,当缓冲区满后会产生EAGAIN错误(参考man send),同时,不理会这次请求发送的数据.所以,需要封装socket_send的函数用来处理这种情况,该函数会尽量将数据写完再返回,返回-1表示出错。在socket_send内部,当写缓冲已满(send返回-1,且errno为EAGAIN),那么会等待后再重试.这种方式并不很完美,在理论上可能会长时间的阻塞在socket_send内部,但暂没有更好的办法. ssize_t socket_send(int sockfd, const char* buffer, size_t buflen) { ssize_t tmp; size_t total = buflen; const char *p = buffer; while(1) { tmp = send(sockfd, p, total, 0); if(tmp < 0) { // 当send收到信号时,可以继续写,但这里返回-1. if(errno == EINTR) return -1; // 当socket是非阻塞时,如返回此错误,表示写缓冲队列已满, // 在这里做延时后再重试. if(errno == EAGAIN) { usleep(1000); continue; } return -1; } if((size_t)tmp == total) return buflen; total -= tmp; p += tmp; } return tmp; } 二、epoll在LT和ET模式下的读写方式 在一个非阻塞的socket上调用read/write函数, 返回EAGAIN或者EWOULDBLOCK(注: EAGAIN就是EWOULDBLOCK) 从字面上看, 意思是: * EAGAIN: 再试一次 * EWOULDBLOCK: 如果这是一个阻塞socket, 操作将被block * perror输出: Resource temporarily unavailable 总结: 这个错误表示资源暂时不够, 可能read时, 读缓冲区没有数据, 或者, write时,写缓冲区满了 。 遇到这种情况, 如果是阻塞socket, read/write就要阻塞掉。 而如果是非阻塞socket, read/write立即返回-1, 同 时errno设置为EAGAIN. 所以, 对于阻塞socket, read/write返回-1代表网络出错了. 但对于非阻塞socket, read/write返回-1不一定网络真的出错了. 可能是Resource temporarily unavailable. 这时你应该再试, 直到Resource available. 综上, 对于non-blocking的socket, 正确的读写操作为: 读: 忽略掉errno = EAGAIN的错误, 下次继续读 写: 忽略掉errno = EAGAIN的错误, 下次继续写 对于select和epoll的LT模式, 这种读写方式是没有问题的. 但对于epoll的ET模式, 这种方式还有漏洞. epoll的两种模式 LT 和 ET
-
我们是如何了解人脑构造的:探究神经元、神经网络及学习运作机制的奥秘,还有Python实现类似人脑结构的简单实例
-
三分钟带你了解手机内部硬件-主要影响手机性能的有以下几点 CPU - *处理器(手机中的大脑) CPU 是计算思考以及处理事物的。 比如:我们日常玩手机,什么最重要?毫无疑问是手机打开软件很流畅,使用各种功能不卡。 这就是CPU的性能,那什么影响 CPU 的因素有哪些? 架构 架构是 CPU 的基础,对于处理器的整体性能起到了决定性的作用,不同架构的处理器同主频下,性能差距可以达到2-5倍。可见架构的重要性。 那么什么是架构呢? 打个比方,架构就是一栋楼的框架。至于最终楼什么样子,就由处理器的厂商决定了,但是有一点,如果说这栋楼房的结构设计出来容纳多少人,那么最后建好的房子也要在这个范围内。同理,如果使用相同架构的处理器,那么本质上不会有太大的区别。 看一下主流手机的架构 处理器对比.jpg 从上图可见:高通 和 苹果都是自主设计,所以说它们牛还是有一定的道理的。不同的架构, 性能和功耗也是不同的。架构决定了 主频、核心数、带宽等和运算量直接相关的东西。目前很多手机打广告都是说 多少核的机器。但是并不是说核越多性能就越强,你没看见,苹果双核就能吊打高通和联发科吗? 制程 制程 专指:事物运作程序的处理过程。常指手机芯片框架的运算速度量。 简单的说就是电路板中电路与电路之间的距离,目前已经发展到纳米级别。 制程越小,可以向芯片中塞入更多的晶体管,随之而来的好处还有:降低电量和成本、散热。 制程数的确定 这里有人要问,为什么制程的数字是这些,而不是别的数字,比如有28nm,为什么没有29nm? 这其实是有一定规律的。根据早期国际半导体蓝图规划,由五个在相关领域较为发达的国家共同制定,约定下一代制程要在上一代基础上做到晶体管数量不变,芯片面积缩小一半。由这一关系可以算出前一代制程要比后一代大√2倍,所以能算出后一代大概数值。纵观整个处理器制程变化,除了少部分特殊的外,都遵循着这一规则。 近代制程的发展 2014 年底,三星宣布了世界首个 14nm FinFET 3D 晶体管进入量产,标志着半导体晶体管进入 3D 时代。发展到今天,三星拥有了四代 14nm 工艺,第一代是苹果 A9 上面的 FinFET LPE(Low Power Early),第二代则是用在猎户座 骁龙 820 和骁龙 625 上面的 FinFET LPP(Low Power Plus)。第三代是 FinFET LPC,第四代则是目前的 FinFET LPU。至于 10nm 工艺,三星则更新到了第三代(LPE/LPP/LPC)。 目前为止,三星已经将 70000 多颗第一代 LPE(低功耗早期)硅晶片交付给客户。三星自家的猎户座 8895,以及高通的骁龙 835,都采用这种工艺制造,而 10nm 第二代 LPP 版和第三代 LPU 版将分别在年底和明年进入批量生产。 手机芯片市场上已经进入了 10nm、7nm 处理器的白热化竞争阶段,而 14/16nm 制程的争夺也不过是一两年前的事。 总线位宽 总线位宽决定输入/输出设备之间一次数据传输的信息量,用位(bit)表示,如总线宽度为8位、16位、32位和64位。