Визначення віку людини за фото на основі нейронних мереж - Євгеній Вербенко; Ольга Мацуга (Challenges and Issues of Modern Science)
Метою цієї роботи було порівняти різні архітектури нейронних мереж для задачі оцінки віку за зображеннями облич. Оскільки вік є неперервною змінною, задачу визначення віку людини за зображеннями її обличчя розглядають як задачу регресії. У цій роботі використовувався набір даних UTKFaces. Цей набір містить 24 000 анотованих зображень, категоризованих за статтю, расою та віком. Для вирішення задачі було обрано чотири архітектури для навчання: AlexNet, VGG-19, ResNet-50 та Inception-v4. Ці архітектури згорткових нейронних мереж показали значні досягнення в класифікації зображень на наборі даних ImageNet. AlexNet впровадив використання ReLU-активації, dropout та max-pooling, тоді як VGG-19 підкреслив глибші архітектури з малими фільтрами. ResNet-50 вирішив проблему зникнення градієнта за допомогою залишкових зв'язків, а Inception-v4 покращив ефективність і потік градієнта за допомогою оптимізованих блоків та залишкових зв'язків. У всіх мережах останній шар був замінений на повнозв'язний шар з одним нейроном і лінійною активаційною функцією. Під час навчання як функцію втрат використовували середньоквадратичну помилку (MSE), а як метричну якості – середню абсолютну помилку (MAE). Дані були розділені на навчальний та тестовий набори у співвідношенні 90% до 10%. Перед навчанням зображення були нормалізовані та змінені до розмірів, що відповідають вимогам кожної нейронної мережі. AlexNet та VGG-19 навчалися з використанням оптимізатора SGD з коефіцієнтом навчання 0.2, ResNet-50 навчався з використанням оптимізатора Adam з коефіцієнтом навчання 0.02, а Inception-v4 навчався з використанням оптимізатора Adadelta з коефіцієнтом навчання 0.02. Ці методи та їхні параметри були обрані як найкращі після обчислювальних експериментів. Кожна мережа навчалася різну кількість епох, необхідних для збіжності. Після навчання VGG-19 та ResNet-50 досягли значень MAE 2.7 та 3.5 відповідно, тоді як Inception-v4 мала значення MAE 3.87. AlexNet продемонстрував значне перенавчання. ResNet-50 обробляв зображення найшвидше.