术语表

型号重量

了解模型权重在机器学习中的重要性、它们在预测中的作用,以及Ultralytics YOLO 如何简化它们在人工智能任务中的使用。

使用Ultralytics HUB 对YOLO 模型进行简单培训

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模型权重是机器学习模型在训练过程中学习的核心参数。这些数值代表了从训练数据中获得的知识,是模型如何对未见过的新数据进行预测或决策的基础。从本质上讲,权重决定了模型内连接的强度和重要性,例如神经网络(NN)中神经元之间的连接。

了解模型权重

想象一下,一台复杂的机器上有许多可调节的旋钮;模型权重就像这些旋钮。在训练过程中,模型会看到数据集中的示例,并做出预测。这些预测与实际正确答案(地面实况)之间的差异由损失函数来衡量。然后,随机梯度下降 算法 (SGD)亚当 算法优化算法会系统地调整这些权重,使损失最小化。这一过程会重复多次迭代或历时,逐步完善权重。最初,权重通常设置为较小的随机值,但通过训练,权重会逐渐收敛到能捕捉数据中潜在模式的值。重要的是要将权重与超参数(如学习率批量大小)区分开来,超参数训练设置的,用于指导学习过程本身,而不是训练过程学习。偏置是另一种学习参数,通常与权重一起出现在神经网络中,代表神经元的基线激活。

模型权重的意义

模型权重至关重要,因为它们编码了从训练数据中学到的模式和关系。经过优化的权重能使模型有效地泛化,对以前未遇到过的数据进行准确预测。权重的质量直接影响模型的性能指标,如准确性和鲁棒性。通常由于数据不足或过度拟合等问题造成的权重训练不足会导致预测结果不可靠。

在许多现代人工智能应用中,尤其是在计算机视觉(CV)领域,模型通常是在大型通用数据集(如ImageNetCOCO)上预先训练的。由此产生的权重可以捕捉到广泛的视觉特征。这些预先训练好的权重,如Ultralytics YOLO 模型的权重,可以直接用于推理,也可以作为在特定任务或自定义数据集上进行微调的起点。这种技术被称为迁移学习(transfer learning),它能大大加快训练速度,通常还能带来更好的性能,尤其是在自定义数据有限的情况下。您可以使用Ultralytics HUB 等平台管理和训练具有特定权重的模型。

实际应用

模型权重是无数人工智能应用背后的引擎:

  1. 自动驾驶汽车中的物体探测类似于 Ultralytics YOLOv8利用学习到的权重在实时视频中识别和定位汽车、行人和交通标志等物体,从而实现更安全的导航。权重决定了模型如何解释像素模式以识别这些特定物体。
  2. 用于疾病检测的医学图像分析在医疗保健领域,根据医学图像(如 X 射线或核磁共振成像)训练的人工智能模型利用其权重来检测指示疾病的细微异常,例如利用脑肿瘤数据集等数据识别脑部扫描中的潜在肿瘤。权重编码了从成千上万张有注释的医学图像中学到的视觉特征。这些工具包括 Weights & Biases等工具可以帮助跟踪产生这些权重的实验。
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