ทำไม GPU ถึงจำเป็นต่อ Deep Learning เปรียบเทียบ CPU vs GPU เทรน Deep Neural Network – Hardware ep.2

เราคงเคยได้ยินว่า จำเป็นต้องใช้ GPU ในการเทรน Deep Learning ที่ Deep Learning ทำงานได้ดีในยุคปัจจุบัน ก็เพราะมี Data มหาศาลจากอินเตอร์เน็ต และ มี Hardware คือ GPU ทำให้การวิจัยอัลกอริทึมใหม่ ๆ สร้างโมเดล Deep Neural Network แบบใหม่ ๆ เทคโนโลยีพัฒนาได้อย่างรวดเร็ว แต่มันเป็นเรื่องจริงหรือไม่ GPU มีผลแค่ไหน เทียบกับเราใช้ CPU ธรรมดา เราจะมาทดสอบกัน

ReLU Function คืออะไร ทำไมถึงนิยมใช้ใน Deep Neural Network ต่างกับ Sigmoid อย่างไร – Activation Function ep.3

เรามาถึง Activation Function ep.3 เรื่อง ReLU Function ซึ่งเป็นฟังก์ชันที่นิยมใช้ในการเทรน Deep Learning มากที่สุดในปัจจุบัน เมื่อเราดูโครงสร้างภายในโมเดล Deep Neural Network ชื่อดังสมัยใหม่ ก็จะเห็นแต่ ReLU เต็มไปหมด แล้ว ReLU มีดีตรงไหน ต่างกับ Sigmoid และ Tanh อย่างไร เราจะมาเรียนรู้กัน

Tanh Function คืออะไร เปรียบเทียบกับ Sigmoid Function ต่างกันอย่างไร – Activation Function ep.2

จาก ep ก่อนที่เราเรียนรู้เรื่อง Activation Function คืออะไร ใน Artificial Neural Network และพูดถึง Sigmoid Function แต่ในปัจจุบัน Activation Function ที่ได้รับความนิยมมีอีกหลายตัว หนึ่งในนั้นคือ Tanh แล้ว Tanh ต่างกับ Sigmoid อย่างไร ทำไมถึงต้องมี Tanh ขึ้นมาอีก

Activation Function คืออะไร ใน Artificial Neural Network, Sigmoid Function คืออะไร – Activation Function ep.1

ในสมองของมนุษย์คนหนึ่ง จะประกอบด้วยหน่วยเล็ก ๆ เรียกว่า นิวรอน (Neuron) จำนวนประมาณ 8 หมื่น 6 พันล้านนิวรอน ดังรูปด้านบน และแต่ละนิวรอนก็จะเชื่อมต่อโยงใยกันด้วยเส้นประสาทเรียกว่า ไซแนปส์ (Synapse) รวมแล้วประมาณ 1 พันล้านล้านไซแนปส์ ซึ่งนักวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์ได้นำมาเป็นแนวคิดในการออกแบบ Artificial Neural Network

Data Augmentation คืออะไร ประโยชน์ของ Data Augmentaion ในการเทรน Deep Learning – Regularization ep.1

ปัญหาหลักอย่างนึงในการเทรน Deep Learning คือ Dataset ของเรามีข้อมูลตัวอย่างไม่เพียงพอ สมมติว่าเราปิ๊งสุดยอดไอเดีย ที่จะสร้าง App ใหม่ ที่ใช้ Machine Learning ขึ้นมา เราเปิดเว็บเพื่อ Search Google หาข้อมูลตัวอย่าง มาไว้เทรนโมเดล เรานั่ง Search Google Images หารูปภาพอยู่หลายชั่วโมง นั่งจัด นั่ง Clean ข้อมูลที่ไม่เกี่ยวข้องออกไป สุดท้ายเราได้ รูปมา 500 รูป ถ้าหาแบบนี้ 10 วัน ก็ 5,000 รูป แต่เรารู้มาว่าโมเดลที่ดัง ๆ ใช้ข้อมูลในการเทรน เกิน 1 ล้านรูปขึ้นไปทั้งนั้น แล้วเราจะทำอย่างไรดี

สอน Deep Learning สร้างโมเดล Deep Neural Network ประมาณค่า ตำแหน่งหัว Head Pose – Regression ep.1

ในเคสนี้ เราจะสร้างโมเดลแบบ Regression คือ โมเดลที่ Output เป็นค่าต่อเนื่อง หมายถึง ให้ตอบเป็นค่าอะไรก็ได้ ในช่วงที่กำหนด สมมติว่า 0-5 ก็จะเป็นค่าอะไรก็ได้ เช่น 1.555555, 2.3456789, 0.0000000002865, 4.99999999999999 แต่ใน Dataset นี้คือ ตำแหน่งพิกัด x, y ของจุดศูนย์กลางของหัว

Visualization Embedding ภายในโมเดล Deep Neural Network – Tensorboard ep.2

ใน ep นี้เราจะมาใช้ Tensorboard ทำ Visualization ให้กับ Embedding ขนาด 50 มิติ Projector ให้ออกมาเป็น 3D กราฟสวย ๆ ให้เราสามารถหมุนไปมา เลือกกรองหนังเรื่องที่เราต้องการ ดูความใกล้เคียง ของหนังที่เกี่ยวข้อง เพื่อให้เราตีความ เข้าใจได้ง่ายขึ้น

Visualization ภายในโมเดล Deep Neural Network แสดงผลการเทรน Deep Learning ด้วย Tensorboard ep.1

ตามปกติเราจะคิดว่า Deep Neural Network เป็นเหมือน Black Box หรือกล่องดำ ที่เราไม่สามารถจะเข้าใจการทำงานภายในได้ Tensorboard คือเครื่องมือที่จะช่วยให้เราส่องทะลุเข้าไปเห็นถึงการทำงานภายในของโมเดล ตั้งแต่การเทรน Deep Learning, Metrics, Gradient, Embedding, Optimization, Etc. ให้เราเห็นภาพ และเข้าใจมากขึ้น ช่วยให้การ Debug, Hyperparameter Tuning ทำได้ง่ายขึ้น

ตัวอย่างการใช้งาน Machine Learning การประยุกต์ใช้ Deep Learning กับข้อมูลแบบตาราง – Tabular Data ep.1

ใน ep ก่อน ๆ เราได้เห็นตัวอย่างการนำ Machine Learning, Deep Learning มาประยุกต์ใช้งานเกี่ยวกับวิเคราะห์รูปภาพ วิเคราะห์ข้อความ ทั้งหมดถือว่าเป็นข้อมูลแบบ Unstructure Data แต่งานประมวลผลข้อมูลส่วนใหญ่ในปัจจุบันจะเป็น ข้อมูลแบบมีโครงสร้าง Structure Data เช่น ตาราง เป็นหลัก แล้วเราจะนำ Deep Learning มาประยุกต์ใชักับงานเหล่านี้อย่างไร

Multi-label Image Classification จำแนกพื้นที่ป่าไม้ ภาพถ่ายจากดาวเทียม ด้วย Deep Learning – Image Classification ep.5

ใน ep.5 นี้ เราจะมาเพิ่มความซับซ้อนขึ้นจากที่ 1 รูป 1 Label กลายเป็น 1 รูป หลาย Label จำแนกพื้นที่ป่าไม้ โดยใช้ชุดข้อมูลภาพถ่ายจากดาวเทียม ภาพถ่ายทางอากาศ ของป่าอเมซอน แห่งทวีปอเมริกาใต้ ผืนป่าที่ใหญ่ที่สุดในโลก ในการติดตามการเปลี่ยนแปลงของผืนป่า ตำแหน่งการตัดไม้ทำลายป่า รุกล้ำแนวเขตอุทยาน ไฟป่า สภาวะโลกร้อน เพื่อแจ้งเตือนแก่รัฐบาล หน่วยงานในพื้นทีในการรับมือได้อย่างทันท่วงทีต่อไป