Hinton 十年前整理的数据集,为什么现在仍是经典?
By 超神经
内容提要:十一年前由深度学习之父 Hinton 牵头整理的 CIFAR-10 和 CIFAR-100 数据集,被称为图像分类的神级入门数据集。今天我们来全面了解一下。
关键词:CIFAR-10/CIFAR-100 数据集
CIFAR 系列数据集的诞生
CIFAR-10 和 CIFAR-100 数据集发布于 2009 年,由多伦多大学计算机科学系的 Geoffrey Hinton、Alex Krizhevsky、Ilya Sutskever 和 Vinod Nair 等人收集。
数据集是以资助该项目的加拿大高级研究所(Canadian Institute for Advanced Research)的名字命名的。
值得一提的是,Alex Krizhevsky 和 Ilya Sutskever 都是 Hinton 的博士,他们在业界也是大佬级人物,是 Hinton 的得意门生。
Alex Krizhevsky 是著名的 Alexnet 一作,而 Ilya Sutskever 是 OpenAI 的联合创始人兼董事。
当时,他们师徒看到被广泛用于图像分类的经典数据集 MNIST 存在几个缺陷:
只有灰度图像;
类别少、多样性低,只是手写数字;
并非真实数据,没有真实数据的统计特性。
要将 MNIST 数据集用于评估越来越深的神经网络,当然不太合适,因此需要更大的、真实的、更具多样性的彩色数据集。
于是,Hinton 便带领两位弟子,收集并整理出了 CIFAR-10 和 CIFAR-100 数据集。
2009 年,CIFAR 数据集发布,包括 CIFAR -10 和 CIFAR -100。
这两个数据集里的图片,与 MNIST 数据集比较而言,有以下几个优点:
都是真实图片而不是手稿等;
图中只有一个主体目标;
可以有部分遮挡,但是必须可辨识,这可以成为以后整理数据集的参考。
12 万张真实图像,类别丰富
CIFAR-10 数据集
CIFAR-10 数据集共包含 60000 张大小为 32x32 的彩色图像,分为 10 个类别,每个类别 6000 个图像。
CIFAR-10 数据集示例图片
该数据集包含的 10 个类别分别是:airplane(飞机)、automobile(汽车)、bird(鸟)、cat(猫)、deer(鹿)、dog(狗)、frog(青蛙)、horse(马)、ship(船)和 truck(卡车)。
其中,airplane、automobile、ship 和 truck 类都是交通工具类图像,bird、cat、deer、dog、frog 和 horse 都是动物类图,可以认为是两类完全不同的物种,这些都是从语义上完全可以区分的对象。这些类完全相互排斥。
而且,汽车和卡车两种类别之间没有重叠。「汽车」包括轿车,SUV,但不包括卡车或皮卡。「卡车」只包括大卡车,皮卡仍不包括在内。
因此 CIFAR-10 的分类任务可以看作是一个跨物种语义级别的图像分类问题,类间方差大、类内方差小。
此外,我们也可以看出,CIFAR-10 有点类似于类别多样性得到了扩充的 MNIST 的彩色增强版,图像大小差不多,数据集大小也一样,类别也相等。
CIFAR-100 数据集
CIFAR-100 数据集与 CIFAR-10 类似,也包含 60000 张大小 32x32 的彩色图像。
不同之处是,它分为 20 个大类(superclass)、100 个子类。每一子类包含 600 张图像,分为 500 张训练图像和 100 张测试图像。
大类之间没有重叠容易区分,但是小类之间会有一定的相似性。
例如,「爬行动物」的大类又被分为「蜥蜴」、「蛇」、「乌龟」、「恐龙」和「鳄鱼」这么五个类别。因此每个图像带有 1 个小类的 fine 标签(精细标签)和 1 个大类的 coarse 标签(粗糙标签),对分类模型会提出比 CIFAR-10 更高的挑战。
以上两个数据集的具体信息如下:
包含数量:
CIFAR-10:6 万张图像
CIFAR-100:6 万张图像
数据大小:
CIFAR-10: 163 MB
CIFAR-100:161 MB
发布时间:
2009 年
包含内容:
图像数据,分类标签
下载地址:
CIFAR -10:
https://hyper.ai/datasets/4926
CIFAR-100:
https://hyper.ai/datasets/4929
所以,还等什么呢,快来下载训练你的模型吧!
数据集直达传送门—>点击文末 阅读原文 。
参考资料:
http://www.cs.toronto.edu/~kriz/cifar.html
http://www.cs.toronto.edu/~kriz/learning-features-2009-TR.pdf
—— 完 ——
扫描二维码,加入讨论群
获得更多优质数据集
了解人工智能落地应用
关注顶会&论文
回复「读者」了解详情
更多精彩内容(点击图片阅读)