【AI CAFÉ啃技術】不只淺學人工智慧,硬底子技術深度談話-GAN & YOLO(#AI_Cafe 1/8會後報導)

數據運算如何應用於讓人頭痛的廢水處理問題?面臨資料不足導致專案卡關時,又有哪些熱門技術可以協助解決?

本文作者:財團法人人工智慧科技基金會 葉芷涵

資料處理與模型演算法是談到人工智慧時最常提到的關鍵字眼,但如果沒有深入瞭解當中的原理與知識,有效連結技術與問題,便無法實際應用在自身產業中。財團法人人工智慧科技基金會與逢甲智慧研究中心於1月8日舉行「AI CAFÉ啃技術」社群活動,這場光看名稱就覺得技術含量高的AI CAFÉ活動,特別邀請 AI4kids營運長謝文彬以及逢甲智慧研究中心 AI 工程師廖柏瑜,分別就自身的研究及專案經驗,與現場觀眾分享如何透過人工智慧相關技術及數據協助,解決讓人頭痛的廢水處理問題,以及當紅的 GAN 技術應用與常見的卡關問題與解法。

抓住大數據,讓資料幫忙智慧水處理

水資源是全球目前關注的熱門議題,從農、林、漁、牧、工業到民生,都少不了對「水」的需求,AI4kids 營運長、謝文彬指出,因國內外的水務市場十分龐大,台灣對於水資源處理十分重視。由於長期深入研究環境汙染與水質,他認為,若能導入 AI 智能系統,將加速水資源的應用升級。

他進一步說明,乾淨的用水必須經過好幾道的繁複處理,當水排入廢水系統中,需先初級清除大型雜質與沉砂,下一步再處理水中的有機物質。這個步驟必須添加藥劑進行消毒與去除有機物,才能使水資源循環再利用,在層層的系統當中,不僅需要專業化學藥劑去汙,更需有專業人士隨時監控各種水質變化的數據。

謝文彬提到,應用人工智慧進行廢水處理,可以透過即時資料蒐集,進行水質數據運算,包含水質預設與管理,以及化學、物理、生物預測與決策,經由多項大數據集分析所建立出的 AI 智能系統,讓系統根據即時數據自動評估加藥時間、藥劑投放量。由於目前廢水處理仍需人工投放藥劑,若AI能即時監控判斷並精準投放適量藥劑,可以避免多餘藥劑浪費及降低人力成本,進而朝著廢水處理零失誤邁進,以實現財務與人力上最大效益。

資料不足、隱私問題難取得,GAN 是好幫手

除了技術之外,人工智慧可以說是一場「資料競賽」AI的原料是資料,有了好的資料集才能發展出好的人工智慧模型,但是原始資料不足或缺漏卻是企業最常見的困擾。例如對醫療業而言,由於病歷資料屬於高度隱私特性,取得不易、數據量小,在資料量少的狀況下該怎麼增加資料呢?

「生成對抗網路 GAN」就是最熱門的深度學習技術之一,主要被應用於生成資料,例如圖像與影音的生成、合成、辨識、修復等。GAN 的基本概念是利用兩組神經網路模型,一組生成數據,另一組則依據原數據判別其逼真程度,循環訓練後,生成與原數據相似的擬真數據以提升分類模型的準確度。

背景生成慘不忍睹!這時需要 SA-GAN 技術來解救

廖柏瑜便認為,利用 GAN 技術生成假資料,不僅能增加不足的資料量、降低企業成本。但在他實驗過程中,假資料的生成並非想像中順利,卡關原因則包含過程中產出太多類似的圖片,或是遇到圖片資料的前景沒問題,但背景卻粗劣無法使用的狀況。面對這種情況,就能使用 SA-GAN ( Self-Attention Generative Adversarial Networks ) 技術, 該技術的優點是可以從所有特徵處生成細節,達到高度細緻的效果,並使產出的背景合乎現實狀況。

明星講師現場 Q&A,大家交流彼此認識談 AI

在整晚超精彩的講座後,現場朋友更是踴躍提出問題進行交流,用產業的觀點彼此切磋,無論是聽眾或是講者都滿載而歸。活動結束後不畏懼寒流,大家留下來彼此認識交換名片,成為未來 AI 路上的同道者。

人工智慧科技基金會(AIF)透過知勢內容平台與不定期的線下聚會活動,讓更多人認識人工智慧,並持續擴大AI科普影響力,以推動台灣產業AI化與轉型,我們透過客製化訓練、顧問及專案服務,協助企業建立自己的 AI 團隊。扮演產業與學術界的關鍵樞鈕,有效介接學術能量,讓台灣產業在這波AI浪潮中穩健轉型成長。若您對企業AI課程有興趣,歡迎至人工智慧科技基金會https://aif.tw/ )了解更多,或直接寫信與我們聯絡 hi@aif.tw