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AI达人创造营:数据获取与处理 笔记
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飞桨领航团 文章AI达人创造营 516 0
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一、数据集的获取
  通常,我们的数据来源于各个比赛平台。首先是AIStudio中的数据集,大部分经典数据集例如百度AI Studio ,Kaggle、天池、讯飞等平台(通过关键词搜索获取需要的数据集),或者是Github。还有一些小的平台,需要大家自己去看。通常来说,数据集用于学术目的,有些数据需要申请才能获得链接。

1.1 Kaggle有趣比较火热的数据集
House Prices-Advanced Regression Techniques      预测销售价格

Cat and Dog                        猫狗分类

Machine Learning from Disaster     预测泰坦尼克号的生存情况并熟悉机器学习基础知识

1.2 天池
Barley Remote Sensing Dataset大麦遥感检测数据集    遥感影像分割

耶鲁人脸数据库                  目标检测任务(人脸检测)

1.3 DataFountain
花卉分类数据集                      图像分类

1.4 其他常用的数据集官网
科大讯飞官网

COCO数据集

1.5 完整流程概述
1.5.1 图像处理完整流程
图片数据获取
图片数据清洗
  ----初步了解数据,筛选掉不合适的图片

图片数据标注
图片数据预处理data preprocessing。
  ----标准化 standardlization

    一 中心化 = 去均值 mean normallization

      一 将各个维度中心化到0

      一 目的是加快收敛速度,在某些激活函数上表现更好

     一 归一化 = 除以标准差

      一 将各个维度的方差标准化处于[-1,1]之间

      一 目的是提高收敛效率,统一不同输入范围的数据对于模型学习的影响,映射到激活函数有效梯度的值域

图片数据准备data preparation(训练+测试阶段)
  ----划分训练集,验证集,以及测试集

图片数据增强data augjmentation(训练阶段 )
  ----CV常见的数据增强

       · 随机旋转

       · 随机水平或者重直翻转

       · 缩放

       · 剪裁

       · 平移

       · 调整亮度、对比度、饱和度、色差等等

       · 注入噪声

       · 基于生成对抗网络GAN做数搪增强AutoAugment等

 

 

1.5.2 纯数据处理完整流程
数据预处理与特征工程
1.感知数据
  ----初步了解数据

  ----记录和特征的数量特征的名称

  ----抽样了解记录中的数值特点描述性统计结果

  ----特征类型

  ----与相关知识领域数据结合,特征融合

2.数据清理
  ----转换数据类型

  ----处理缺失数据

  ----处理离群数据

3.特征变换
  ----特征数值化

  ----特征二值化

  ----OneHot编码

  ----特征离散化特征

  ----规范化

    区间变换

    标准化

    归一化

4.特征选择
  ----封装器法

    循序特征选择

    穷举特征选择

    递归特征选择

  ----过滤器法

  ----嵌入法

5.特征抽取
  ----无监督特征抽取

    主成分分析

    因子分析

  ----有监督特征抽取

二、 数据集的处理与标注
2.1 常见标注工具
  对于图像分类任务,我们只要将对应的图片是哪个类别划分好即可。对于检测任务和分割任务,目前比较流行的数据标注工具是labelimg、labelme,分别用于检测任务与分割任务的标注。

标注工具Github地址:

               labelimg

                labelme

                PPOCRLabel

三、 数据处理方法
3.1 图像的本质
  我们常见的图片其实分为两种,一种叫位图,另一种叫做矢量图。

位图的特点:

  由像素点定义一放大会糊
  文件体积较大
  色彩表现丰富逼真

矢量图的特点:

  超矢量定义
  放太不模糊
  文件体积较小
  表现力差
3.2 为什么要做这些数据增强
   是因为很多深度学习的模型复杂度太高了,且在数据量少的情况下,比较容易造成过拟合(通俗来说就是训练的这个模型它太沉浸在这个训练样本当中的一些特质上面了),表现为的这个模型呢受到了很多无关因素的影响。 所得出的结果就是在没有看到过的样本上对它做出预测呢就表现的不太好。

3.2 数据增强的方法

图像旋转
图像平移
随机错切变换
随机缩放
四、 模型评估

在机器学习领域中,用于评价一个模型的性能有多种指标,其中几项就是FP、FN、TP、TN、精确率(Precision)、召回率(Recall)、准确率(Accuracy)。

mean Average Precision, 即各类别AP的平均值,是AP:PR 曲线下面积。

此前先了解一下IOU评判标准:

iou = overlap/union

TP、FP、FN、TN

常见的评判方式,第一位的T,F代表正确或者错误。第二位的P和N代表判断的正确或者错误

True Positive (TP): ​ (IOU的阈值一般取0.5)的所有检测框数量(同一Ground Truth只计算一次),可以理解为真实框,或者标准答案
False Positive (FP): 的所有检测框数量
False Negative (FN): 没有检测到的 GT 的数量
True Negative (TN): mAP中无用到

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