年终收藏！吴恩达盘点2020年度AI热门事件

昨日，吴恩达在圣诞节之际回顾了2020年AI的一些重大发展，包括AI应对新冠疫情、数据集存在种族偏见、对抗虚假信息算法、AlphaFold预测蛋白质三维结构、1750亿参数的GPT-3出现等等。

吴恩达寄语：

亲爱的朋友们，在过去的十年中，每年我都会飞往新加坡或香港，与我的母亲一起庆祝她的12月22日的生日。今年，我们则是通过Zoom线上庆生。尽管距离遥远，但我仍然感到很高兴，我的家人们可以从美国，新加坡，香港，香港和新西兰一起线上聚会，并演唱同步性很差的“HappyBirthday To You”。

我希望我也可以和大家一起在Zoom通话，以祝大家节日快乐，新年快乐！

     

节假日期间，我经常想一想重要的人，回顾他们为我或他人所做的事，并默默地表示我对他们的感谢。 这使我感到与他们的联系更加紧密。

我觉得在我们远离社交的假期中思考这一点非常有价值：谁是您生活中最重要的人，您可能出于什么原因要感谢他们？

无论是面对面的还是在线的，我都希望您能找到属于自己的方式——在这个假期里培养于最重要的人之间的关系。

Keep learning!                 

             

 2020年回顾

 凡是过往 皆为序章

在过去一年，突如其来的传染性冠状病毒破坏了人们的正常生活，它所导致的社会裂痕也威胁到了我们的共同利益。

在这一年期间，有大量的机器学习工程师参与其中，设计了用于新冠肺炎（Covid-19）诊断和治疗的工具、建立了识别仇恨言论和虚假信息的模型，并指出和强调了整个AI社区偏见的存在。

但是事情也有轻松的一面：这一年里可以将睡衣一键转换成西装的在家办公工具、GPT-3语言模型、在AI辅助艺术和表演方面的引人入胜的实验。

接下来请就让我们一起探讨过去一年我们的艰辛和辉煌。

应对新冠疫情

AI加快了科学家对冠状病毒疫苗的搜寻，全球的机器学习研究人员争先恐后地利用AI技术来对抗冠状病毒。例如：

1、巴黎和戛纳市在公交车站、公共汽车和市场中使用计算机视觉评估法规的遵守情况。

2、多哥政府训练AI模型以识别卫星图像中的贫困地区，并精准分配救济金给最需要的人。

3、聊天机器人提供了合成的虚拟朋友，供被疫情封锁的人们聊天和调情。     

4、视频会议公司为在线办公提供AI模型，以过滤背景噪音，并将睡衣变成虚拟的商务正装。

5、中国研究机构合作开发了可在CT扫描中检测Covid-19的AI模型，其准确度超过90％。 该模型已在七个国家/地区部署，代码下载量超过300万次。     

6、美国生物技术公司Moderna，其疫苗于12月份获得美国食品药品监督管理局的批准，它使用机器学习来优化mRNA序列以转化为可以测试的分子。

此外，AI在治疗Covid-19过程中也发挥了重要作用。例如，某非营利组织使用半监督深度学习平台筛选了14000种候选抗病毒药物，该系统验证了有望用于动物试验的四种化合物。

我的立场：AI不是万能药，但这种新型、高传染性冠状病毒的问世已经成为人类利用AI对抗传染病能力的有力试验。

Deepfake伪造“一切”

当生成对抗网络渗透到文化、社会和科学领域时，它们正悄悄地在网络中充斥着无底洞的合成图像。

如我们所见，Deepfake出现在了主流娱乐活动、商业广告、政治活动，甚至出现在纪录片中，它被用来替换当事人的真实面貌以提供隐私保护。

起初，图像生成器在线前端的大肆使用并没有引起人们的注意，直到2019年，一张“ This Person Does Not Exis”的逼真合成人像在网上盛传，具有幽默感的程序员们受到启发开始利用生成式对抗网络（GAN）模仿现实世界的细节，如下：

1、经过训练的Google Earth 可以使“This City Does Not Exist”产生大大小小定居点的鸟瞰图。

           

2、“This Horse Does Not Exist” 可以生成各种各样的姿势、品种和形态的马。

     

3、 “This Pizza Does Not Exist”，与真实的披萨相比，可能会缺少一些奶酪和酱汁的光泽感。

4、生成的不存在的中国山水画，欺骗了众多艺术爱好者。

      论文链接：https://arxiv.org/pdf/2011.05552.pdf

更多信息：GAN特刊包括Deepfake检测，吴恩达对GAN发明人Lan Goodfellow的独家访谈等。

https://blog.deeplearning.ai/blog/the-batch-gan-special-issue-ian-goodfellow-for-real-detecting-fakes-including-minorities-synthesizing-training-data-applying-virtual-make-up

数据集存在种族偏见

深度学习的基本数据集开始受到广泛关注。

由于数据集的编译、标记和使用方式的不同，导致其在模型训练过程中会对社会边缘化群体产生偏见。研究人员的审查促进了AI的改革，同时也加深了人们对AI所隐含的社会偏见的认识。今年涉及的典型案例包括：

1、知名计算机视觉数据集ImageNet被迫下架。ImageNet的创建者李飞飞及其同事对数据集进行了重新梳理，并删除了WordNet词汇数据库带来的种族主义、性别歧视和其他贬义标签。   

2、一项研究发现，即使使用未经标记的ImageNet数据进行训练，其模型也可能由于数据多样性不足而引起偏差。

3、麻省理工学院计算机科学与人工智能实验室撤回了Tiny Images数据集，原因是有外部研究人员发现该数据库充斥着性暗示、种族歧视等大量不良标签。

4、用于训练StyleGAN的数据集FlickrFaces-HQ（FFHQ）同样缺乏足够的多样性。基于StyleGAN模型训练的PULSE算法将美国黑人总统巴拉克·奥巴马（Barack Obama）的肖像画变成了白人。

（PULSE将提高低分辨率照片转化为高分辨率的图像）

在PULSE事件出现后，Facebook首席科学家Yann LeCun和当时Google AI伦理负责人Timnit Gebru之间展开了一场辩论，争论的焦点在于：机器学习中的社会偏见是出自AI数据集，还是AI系统？      

LeCun的立场是：模型在训练“存在偏见的数据集”之前不存在偏见，也就是模型本身不存在偏见，而且有偏见的数据集是可以修改的。 Gebru则表示：正如我们在信中所说的，这种偏见是在社会差异的背景下产生的，要消除AI系统的偏见，必须解决整个领域的差异。随后，在关于偏见的进一步分歧中，Gebru和Google分道扬镳。

我的立场：确保数据集中的偏见在任务开始时被删除，这项重要的工作才刚刚开始。

更多信息：过去一年中有关减少技术偏见的研究报告。

https://blog.deeplearning.ai/blog/the-batch-ais-progress-problem-recognizing-masked-faces-mapping-underwater-ecosystems-augmenting-feature

对抗虚假信息算法

全球新冠疫情和有争议的美国大选掀起了一场虚假信息风暴，大型AI科技公司均受到了影响。

面对来自公众日益增加的压力——阻止煽动性谎言，Facebook、Google的YouTube部门以及Twitter在争相更新其推荐引擎。据了解，纪录片Netflix对他们进行了严厉的痛斥；美国国会议员对他们展开了调查；民意测验显示，他们已经失去了大多数美国人的信任。

这几家公司尝试通过各种算法和策略解决虚假信息问题，例如：

1、在发现了数百个包含AI生成的虚假头像的用户个人资料后，Facebook严厉打击了被认为有误导性的操纵媒体，并彻底禁止了Deepfake视频。该公司继续开发深度学习工具，以检测仇恨言论，导致偏见的模因以及有关Covid-19的错误信息。

2、YouTube开发了一个分类器来识别违规内容：包括仇恨言论、阴谋论、医学错误信息以及其它恶意视频。

3、Facebook和Twitter关闭了他们认为是扰乱国家宣传活动的账户。

4、这三家公司在含有美国大选误导性信息内容中均添加了免责声明。 Twitter采取了最严格的政策，直接举报了唐纳德·特朗普总统的虚假推文。

不过，他们显然没有做出触及底线的更改，而且其改革可能也不会持续很久，因为他们的政策有的已经松懈，有的已经发生了适得其反的效果。比如：

• 今年6月，《华尔街日报》报道说，一些Facebook高管已经停止使用部分监管工具。该公司后来撤销了在选举期间使用的修改算法，因为它促进了某些新闻源的知名度。Facebook不够诚意的做法已经导致了一些员工辞职。

• YouTube采用的算法成功减少了虚假信息内容创作者的访问量。但它也增加了某些经常传播同样可疑信息的大型实体的访问量，例如福布斯新闻。

我的立场：目前在这场猫和老鼠的游戏中，尚无明确的方法能够赢得那些造谣者或虚假内容传播者，但是猫在这场游戏中必须保持领先的地位，否则将会失去公众的信任，或者遭到监管机构的调查。          

AlphaFold预测蛋白质三维结构

AI在医学制度上阻碍的减少，为深度学习在医疗设备和治疗中的广泛应用奠定了基础。

前不久，DeepMind的AlphaFold模型在短短几个小时内就确定了蛋白质的三维结构，其对研发新型药物的承诺和对生物学的洞察迅速引起了人们的关注。据了解，医疗机构已经采取了行动将此类技术纳入了主流医学实践中。

以下制度上的转变提高了医疗AI的知名度，也让它越来越受到认可。

1、美国最大的医疗保险公司已同意向某些使用了机器学习设备的医生提供补偿。

2、美国食品药品监督管理局（FDA）批准了几种新的基于AI的治疗方法和设备，例如心脏超声检查系统。

3、一个跨学科的国际医学专家小组介绍了两个协议：Spirit和Consort，该协议旨在确保基于AI的临床试验能够遵循最佳实践，同时，便于外部评审人验证试验成果并进行报告。

我的立场：AI在医学中的应用要求医生和医院重新组织其工作流程，这在一定程度上延缓了AI应用的进度。一旦FDA和医疗保障制度变得更加明朗，临床医生就会获得更大的动力去做出改变以适应它们。

更多信息：Deeplearning AI医疗专刊包括深度学习在诊断、预防和治疗方面的应用，以及AI医学教父Eric Topol的独家专访。

https://blog.deeplearning.ai/blog/the-batch-ai-for-medicine-special-eric-topols-planetary-health-system-discovering-drugs-diagnosing-heart-disease-predicting-infections-alexa-for-doctors

GPT-3解锁写作新方式

自然语言处理的神经网络体积越来越大，功能也越来越丰富、有趣。例如GPT-3可以用来写作画图敲代码玩游戏等，被网友们玩出了50多种新用法。

GPT-3是OpenAI打造的包含1750亿参数的文本生成器，它展示了自然语言处理方面的持续进步。同时，它展现了机器学习领域的广泛趋势：模型参数呈指数增长，无监督学习成为主流，且越来越普遍。   

    

1、GPT-3的写作能力比上一代GPT-2更加强大，以至于用它来撰写博客文章和Reddit评论时，成功欺骗了很多人类读者。另外，也有很多人以不同的方式展现了GPT-3的创造性，例如撰写哲学文章、与历史人物对话。 

图注：AI生成的哲学文章

2、语言模型促进了商业工具的发展，例如帮助Apple自动更正功能区分不同语言；让Amazon的语音小助手Alexa能够跟随对话内容切换；更新机器人律师，对非法称呼美国公民的电话销售商提起诉讼。

3、OpenAI的GPT-2训练Pixel数据生成iGPT，iGPT通过填充部分模糊的内容以生成怪异的图像。

我的立场：语言模型显然越大越好，但它还不止于此。 iGPT预示着在图像和文字上训练的模型，至少在OpenAI的工作中，它可能比2020年的巨型语言模型更聪明、更怪异。

更多信息：NLP特刊包括有关如何消除偏见，以及对NLP先驱Noam Shazeer的独家采访。

https://blog.deeplearning.ai/blog/the-batch-nlp-special-issue-powerful-techniques-from-amazon-apple-facebook-google-microsoft-salesforce

引用来源：

https://blog.deeplearning.ai/blog/the-batch-biggest-ai-stories-of-2020-covid-triage-fun-with-gans-disinfo-whack-a-mole-gpt-superstar-imagenet-recall-fda-approvals

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