如何系统性掌握深度学习中的数据使用

现代深度学习如何实现过拟合免疫:从数据到训练的系统性缓冲 过拟合是机器学习中表征学习与泛化能力失衡的经典问题,其本质源于模型在有限数据下对噪声、标注偏差或分布偏移的过度捕获。随着自监督预训练(如DINOv2、MAE)、鲁棒架构(ViT、ConvNeXt)和结构化数据增强(RandAugment、Mixup)的成熟,行业正从‘对抗过拟合’转向‘消解过拟合前提’——通过高维解耦表征、内在注意力鲁棒性与多层协同缓冲,显著抬升过拟合触发阈值。这些技术不仅提升小样本、工业缺陷检测、医疗影像等场景的泛化稳定性,更使Dropout、L2衰减等传统正则手段退居次要地位。本文聚焦可 阅读详情

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数据是深度学习系统的输入,对深度学习的发展起着至关重要的作用,但是又容易被很多人忽视,尤其是缺少实战的理论派。

今天便来谈谈这个问题,同时介绍一个好的学习社区供大家讨论与提升。

文/编辑 | 言有三 

1 需要掌握哪些内容

在公司实战项目做久了的同学,应该都有这个感慨。吾本欲在算法领域大展拳脚,奈何清洗和增加数据就可以让模型性能突飞猛进。我们确实会花费很多的时间去折腾数据,总的来说包括:

(1) 获取数据。

(2) 整理数据。

(3) 分析数据。

(4) 使用数据。

(5) 迭代数据。

所谓获取数据,包括公开数据集的搜索和下载,使用爬虫等工具从零建立数据集。

所谓整理数据,包括格式化,重命名,去重,标注等。

所谓分析数据,包括数据的统计和可视化分析等。

所谓使用数据,包括在开源框架中数据集的接口定义,数据增强策略的使用等。

所谓数据迭代,主要就是针对自己的任务不断调整数据以优化模型等。

2 有三AI已经做了什么

作为这么重要的一个课题,我们当然已经分享过很多的内容了,下面汇总一下。

2.1 数据获取

关于数据获取问题,我们给大家介绍过许多领域的数据集以及数据集对深度学习的影响,相关文章如下:

【技术综述】一文道尽“人脸数据集”

【数据集】自动驾驶都有什么测试基准?

【数据集】一文道尽医学图像数据集与竞赛

【数据】短视频识别,都有那些行业标准?

【数据】深度学习从“数据集”开始

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也多次介绍过爬虫算法,推荐过不少好的项目,相关文章如下:


【杂谈】深度学习必备,各路免费爬虫一举拿下

【AI白身境】学深度学习你不得不知的爬虫基础

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2.2 数据整理

关于数据整理问题,我们在开源GitHub项目yousan.ai中提供了整套的python和shell脚本,覆盖图像遍历,重命名,随机打乱,去重等功能。

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2.3 数据分析

关于数据分析问题,我们已经多次介绍过数据可视化相关的内容,相关文章如下:


【AI白身境】深度学习中的数据可视化

【技术综述】“看透”神经网络

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2.4 数据使用

关于数据使用问题,我们已经在yousan.ai中对12个常用的深度学习开源项目如何从头开始定义数据读取和增强API进行了详细的解读,相关文章如下

【完结】给新手的12大深度学习开源框架快速入门项目

【技术综述】深度学习中的数据增强方法都有哪些?

【开源框架】一文道尽主流开源框架中的数据增强

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关于数据迭代,每一个领域的做法都不同,因此我们在公众号还没有相关内容,后续会在知识星球中针对具体的任务进行讲解。

3 哪里有更多更新

以上就是全部了吗?当然远远不是。有三在知识星球平台有更多内容,覆盖珍贵的数据集下载,相关经验分享。


3.1 经验分享

有一些非常干货的内容,有三只会提供给咱们付费成员,比如数据增强的实战经验,以后还会有更多。

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3.2 数据集分享和下载

在有三AI知识星球中会对各大领域中的数据集进行系统性介绍,另外为了方便大家收藏阅读,有三将分享做成了卡片的形式,并提供了下载链接,案例如下:

有三AI知识星球-数据集

Distracted Driver Detection

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Distracted Driver Detection是一个司机状态检测数据集,包含10个状态,共22425张图 。

作者/编辑 言有三

数据集地址:https://www.kaggle.com/c/state-farm-distracted-driver-detection/data,发布于2016年。

每年很多的交通事故的发生都是因为司机没有专注于自动驾驶,因此一个好的辅助驾驶系统不仅要关注车外的情况,也要时刻关注车内驾驶员的情况。

这一个数据集来自于Kaggle平台,该包含了10种状态,如下:

c0: safe driving

c1: texting - right

c2: talking on the phone - right

c3: texting - left

c4: talking on the phone - left

c5: operating the radio

c6: drinking

c7: reaching behind

c8: hair and makeup

c9: talking to passenger

一些样本如下,每一类约2000多张图像,共22425张图。

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现在咱们星球已经覆盖非常多的重磅数据集下载,覆盖大型数据集如ImageNet,人脸各个方向的数据集,自动驾驶各方向数据集,美学各方向数据集,人像各个方向数据集,3D数据集,动植物各个方向数据集,仔细瞧瞧,一定会有惊喜!

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同时小伙伴们也会来经常分享自己的数据集,相信在大家的努力下,这里东西的价值无法想象。

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预告一下,有三后面还会在星球内部搞比赛,提供自己标注的数据集,敬请期待。

4 最后要说的话

数据的使用的确是一门经验活,很多的时候我们都卡在了这里,甚至连数据集的下载都搞不定。

因此,我们在有三AI知识星球中提供相关分享,更提供相关的经验交流,如果真的需要,就加入有三AI知识星球,一起讨论学习吧。

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另外,数据集只是有三AI知识星球中的一个板块,还有很多重磅,比如网络结构设计:如何系统性掌握深度学习模型设计和优化,相信你不会失望。

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侵权必究

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使用nvjpeg解码jpeg图像 在深度学习的应用场景中,常常会涉及接收来自多个相机的图像数据,例如在监控系统、自动驾驶多传感器融合等领域。然而,大量的图像数据传输会消耗大量的带宽,为了解决这一问题,在传输过程中通常会对图像进行JPEG编码。通过这种编码方式,可以在保证一定图像质量的前提下,大大减少数据量,从而加快数据传输速度。但这也带来新的问题:在对图像进行模型推理之前,我们需要先对这些JPEG编码的数据进行解码,然后再开展后续的预处理和推理工作。图像的解码效率在很大程度上直接影响整个系统的执行速度。 阅读详情

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