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这个星球上,还有很多地方没有舆图。
即便是已经有舆图,也会有很多道路没标出来。
光靠人类的话,这项任务还是太费时费力,假如AI能帮忙就好了。
于是,涌现了名叫Map With AI的运用,用深度学习剖析卫星图像,标出道路 (也能标出建筑) 。
△粉赤色的便是AI标注
有了它,人类不用手动画出道路的走向,只要点一下AI标出的路,确认它真是一条路就够了。
运用来自Facebook,团队已经用它补充了泰国超过30万英里缺失落的路。泰国全境一共60万英里路,便标注完全了。
研究职员说,原来须要三五年的事,这次只花了一年半。
LeCun大佬把这个成果发上推特,已有近千人赞许:
那么,道路标注完全很主要么?
举个例子,发生磨难的时候,舆图缺失落道路会严重影响接济事情。以是,还是标注完全的好。
比如,去年印度喀拉拉邦遇上大水,几百万人受灾。Facebook收到乞助,几天内在灾区舆图上增加了大约21500条路,帮助救灾。
不止对泰国和印度有用,团队用弱监督方法演习的AI,在世界各地不同的道路网络上有效泛化。
团队说,这AI有足以商业化的精确度,不过编辑器的代码是开源的。
先来不雅观察一下技能事理吧。
喧华的,才是天下的先容一点点前情:
2004年,天下上出身了叫做OpenStreetMap (开放街道舆图) 的舆图协作操持,简称OSM,内容是开放的,大家皆可编辑。
2013年,又有了名叫“iD”的舆图编辑器,人类可以用它在舆图上标出桥梁和街道。这个工具成了OSM的默认编辑器。
Facebook便是在iD的根本上,用深度学习孕育了RapiD,一个新的编辑器。
编辑器背后的神经网络,叫做DLinkNet-34,有34层。
演习用的数据十分弘大,是用航天技能公司Maxar供应的、环球各地的卫星图像加工而来。
要让神经网络适应各地的道路差异,加工方法非常关键。
实在,泰国项目得出的舆图非常完全,又有领域专家把关,Facebook对泰国舆图数据十分自傲。但用这些数据演习的模型,却在其他地区泛化很差。于是,团队才想了新方法:
借助OSM (开放街道舆图) 系统里现有的数据,筛选出数据准确、数据充足的区域。
详细方法是,把舆图分割成2048×2048大小的图块,每个像素大约代表示实地皮的60公分;然后,把道路标注少于25条的图块都过滤掉。
为了和CVPR 2018举办的DeepGlobe舆图比赛数据集保持同等,团队把余下的图块又截成了1024×1024大小。
终极得到180万个图块,覆盖六大洲70万平方英里 (约180万平方公里) 地皮。比较之下,DeepGlobe数据集只有630平方英里,千分之一不到。
这样一来,就不会像DeepGlobe比赛数据集那样,只包含印度、印尼和泰国这少数几个地区,也不会严重倾向某种特定的地区发展水平。
选出可用的图块后,要把OSM里的道路向量栅格化 (Rasterize) 到5像素,天生分割掩码 (Segmentation Masks) ,便是喧华的标签。
把稳,这和常规操作并不一样,一样平常的语义分割须要完美的标签;可这世上的道路千奇百怪,宽窄不一,形状互异,太完美的标签不易于泛化,喧华反而会有上风。
实验证明,只用喧华的标签,它就可以和DeepGlobe的其他选手起鼓相称。再加一点微调,就成了道路提取的State-of-the-Art。
最主要的是,它在环球范围内泛化得很好,不至于走出泰国便一脸蒙蔽。
为什么还须要人类?
就像开头说的那样,粉赤色是AI识别的道路。
而粉赤色的不同亮度,代表识别的置信度。
既有置信度,便是说AI标注的结果也不一定是精确答案。
有时候,它还是可能认错:比如河床,比如狭长的海滩,比如运河,都是随意马虎稠浊的特色;
其余,路与路之间的连接点,也有可能会被忽略。
于是,团队开源了RapiD编辑器。AI已经给出粉赤色的街道标注,只要点一下,人类就可以确认那是一条路:
比拟之下,它的前辈iD编辑器,每一条路都须要手动画:
有了RapiD,速率可以加快许多。
实在,RapiD是iD的一个扩展,而iD又是OSM默认的编辑器。
以是,RapiD的编辑结果,可以轻松和OSM现有的数据库结合并起来:
有个Conflation功能,供应了如何把新增道路和已有数据结合的建议,也能避免新路把老路抹掉。
△左是AI标注,右是与现有数据结合
人机互助,十分美好。
One More Thing如今,不止泰国的街道舆图完全了,印尼的路也补全到了90%。
除此之外,AI天生的阿富汗、孟加拉国、印度尼西亚、墨西哥、尼日利亚、坦桑尼亚和乌干达街道舆图,都可以在OSM上找到。
这些数据非常宝贵,对各个国家的灾害相应,社区方案,地区经济等等,可能都会有些帮助。
末了一句,有浏览器就可以试玩,听说会有City Skylines的觉得呢。
论文传送门:
https://research.fb.com/publications/building-high-resolution-maps-for-humanitarian-aid-and-development-with-weakly-and-semi-supervised-learning/
GitHub传送门:
https://github.com/facebookincubator/RapiD
博客传送门:
https://ai.facebook.com/blog/mapping-roads-through-deep-learning-and-weakly-supervised-training/
试玩传送门:
https://mapwith.ai/
— 完 —
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