Sử Dụng Mạng Học Sâu Cho Nhận Diện Tập Hợp Mở

• Tác giả: Nguyễn Thị Ly
• Người hướng dẫn: TS. Mai Tiến Dũng
• Trường học: Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Khoa học máy tính
• Đề tài: Sử Dụng Mạng Học Sâu Cho Nhận Diện Tập Hợp Mở
• Loại tài liệu: Khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: TP. Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Giới thiệu
• 1.2. Mô tả bài toán
• 1.3. Ứng dụng
• 1.4. Những thách thức
• 1.5. Mục tiêu, nội dung cụ thể và phương pháp thực hiện
• 1.5.1. Mục tiêu
• 1.5.2. Nội dung cụ thể
• 1.5.3. Đóng góp
• 1.6. Cấu trúc Khóa luận tốt nghiệp
• 2. CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN
• 2.1. Phương pháp Discriminative
• 2.2. Phương pháp tái tạo
• 3. CHƯƠNG 3: HƯỚNG TIẾP CẬN TRONG KHÓA LUẬN
• 3.1. Maximum Softmax Probability (MSP), Maximum Logit Score (MIS), Adversarial Reciprocal Point Learning (ARPL)
• 4. CHƯƠNG 4: THỰC NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ
• 4.1. Môi trường và ngôn ngữ cài đặt
• 4.2. Mô hình huấn luyện, Kiến trúc MobileNetv3, Phương pháp đánh giá
• 4.3. Tập dữ liệu thực nghiệm
• 4.3.1. Chia dữ liệu
• 4.4. Xây dựng chương trình minh họa
• 4.4.1. Kiến trúc hệ thống
• 4.4.2. Giao diện chương trình
• 4.5. Thảo luận
• 5. CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN
• 5.1. Kết luận
• 5.2. Hướng phát triển
• PHỤ LỤC
• A.1. Source code
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Giới thiệu về Ứng Dụng Mạng Học Sâu Trong Nhận Diện Tập Hợp Mở

Mạng học sâu đã trở thành một công cụ mạnh mẽ trong việc nhận diện hình ảnh và phân loại đối tượng. Trong bối cảnh nhận diện tập hợp mở, các mô hình này phải đối mặt với thách thức lớn khi gặp phải các lớp chưa biết. Việc áp dụng mạng học sâu cho nhận diện tập hợp mở không chỉ giúp cải thiện độ chính xác mà còn mở rộng khả năng nhận diện cho các lớp không xác định.

1.1. Khái niệm về Nhận Diện Tập Hợp Mở

Nhận diện tập hợp mở (Open Set Recognition) là khả năng phân loại các đối tượng không nằm trong tập huấn luyện. Điều này đặc biệt quan trọng trong các ứng dụng thực tế, nơi mà các lớp mới có thể xuất hiện bất cứ lúc nào.

1.2. Tầm Quan Trọng của Mạng Học Sâu

Mạng học sâu cung cấp khả năng học tập từ dữ liệu lớn, giúp cải thiện độ chính xác trong việc nhận diện các lớp đã biết và chưa biết. Điều này mở ra nhiều cơ hội cho các ứng dụng trong lĩnh vực an ninh, y tế và tự động hóa.

II. Những Thách Thức Trong Nhận Diện Tập Hợp Mở

Mặc dù mạng học sâu mang lại nhiều lợi ích, nhưng việc nhận diện tập hợp mở vẫn gặp phải nhiều thách thức. Các mô hình thường bị giới hạn bởi các lớp đã biết, dẫn đến việc đưa ra dự đoán sai khi gặp phải lớp chưa biết.

2.1. Vấn Đề Dự Đoán Sai

Khi mô hình gặp phải lớp chưa biết, nó có thể đưa ra dự đoán sai lầm, gây ra hậu quả nghiêm trọng trong các ứng dụng thực tế. Điều này đòi hỏi các phương pháp mới để cải thiện khả năng nhận diện.

2.2. Giới Hạn của Dữ Liệu Huấn Luyện

Các mô hình học sâu thường được huấn luyện trên một tập dữ liệu cố định. Khi dữ liệu thực tế thay đổi, mô hình có thể không hoạt động hiệu quả, dẫn đến việc cần thiết phải cập nhật và cải tiến mô hình thường xuyên.

III. Phương Pháp Cải Tiến Mạng Học Sâu Cho Nhận Diện Tập Hợp Mở

Để giải quyết các thách thức trong nhận diện tập hợp mở, nhiều phương pháp đã được đề xuất. Các phương pháp này nhằm cải thiện khả năng của mạng học sâu trong việc nhận diện các lớp chưa biết.

3.1. Maximum Softmax Probability MSP

Phương pháp MSP giúp cải thiện độ chính xác bằng cách điều chỉnh ngưỡng dự đoán cho các lớp chưa biết. Điều này cho phép mô hình từ chối các dự đoán không chắc chắn.

3.2. Adversarial Reciprocal Point Learning ARPL

ARPL là một phương pháp mới giúp cải thiện khả năng nhận diện bằng cách sử dụng các điểm đối kháng để tăng cường khả năng phân loại của mô hình.

IV. Ứng Dụng Thực Tiễn Của Mạng Học Sâu Trong Nhận Diện Tập Hợp Mở

Mạng học sâu đã được áp dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, từ an ninh đến y tế. Việc nhận diện tập hợp mở giúp cải thiện độ chính xác và độ tin cậy của các hệ thống này.

4.1. Ứng Dụng Trong An Ninh

Trong lĩnh vực an ninh, việc nhận diện các đối tượng không xác định có thể giúp phát hiện các mối đe dọa tiềm ẩn, từ đó nâng cao khả năng bảo vệ.

4.2. Ứng Dụng Trong Y Tế

Trong y tế, mạng học sâu có thể giúp phát hiện các bệnh mới hoặc các triệu chứng chưa được biết đến, từ đó cải thiện chất lượng chăm sóc sức khỏe.

V. Kết Luận và Tương Lai Của Nhận Diện Tập Hợp Mở

Nhận diện tập hợp mở là một lĩnh vực đầy tiềm năng và thách thức. Việc cải tiến các mô hình mạng học sâu sẽ mở ra nhiều cơ hội mới trong việc nhận diện và phân loại đối tượng.

5.1. Tương Lai Của Mạng Học Sâu

Với sự phát triển không ngừng của công nghệ, mạng học sâu sẽ tiếp tục được cải tiến để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao trong việc nhận diện tập hợp mở.

5.2. Hướng Nghiên Cứu Tiếp Theo

Các nghiên cứu tiếp theo sẽ tập trung vào việc phát triển các phương pháp mới và cải tiến các mô hình hiện tại để nâng cao khả năng nhận diện trong các tình huống thực tế.