Снова обновлена "Копилка" (20 октября 2023 г.)

Дорогие друзья!

В эфире снова новости компьютерного зрения. Напомним, что в восьмой модели автоматического распознавания видов, которая была запущена 19 августа 2022 г., были использованы новые критерии отбора видов для обучающего датасета: теперь минимальный порог равен не ста наблюдениям, а ста фотографиям. Осенью 2022 г. был анонсирован новый алгоритм добавления видов в модель автоматического распознавания: примерно раз в месяц те виды, которые добрались до квалификационного порога, добавляются в модель без пересчёта включенных ранее видов. Это позволило заметно ускорить включение новых растений.

Новая модель (v2.8, т.е. восьмая ежемесячная порция обновлений грандиозной второй модели) основана на данных, выгруженных из системы 17 сентября 2023 г. - в ней появилось сразу 395 новых видов растений, в т.ч. 46 видов проекта "Флора России".

После этого дополнения модели, мы быстро сделали чистку "Копилки флоры России". Оказалось, что с 17 сентября сразу 26 из 500 видов копилки стали известны системе, и она их предлагает пользователям при определении снимков:

Mertensia kamczatica Мертензия опушённая
Hylotelephium verticillatum Очитник мутовчатый
Gentianella biebersteinii Горечавочка Биберштейна
Psephellus caucasicus Псефеллюс кавказский
Draba hispida Крупка щетинистая
Malus orientalis Яблоня восточная
Lonicera chrysantha Жимолость золотистая
Claytonia acutifolia Клайтония остролистная
Iris bloudowii Касатик Блудова
Asarum caucasicum Копытень кавказский
Adenophora lamarckii Бубенчик ламарка
Abies sachalinensis Пихта сахалинская
Scutellaria strigillosa Шлемник щетинковый
Dryas caucasica Дриада кавказская
Potentilla cryptotaeniae Лапчатка криптотениевая
Salix taraikensis Ива тарайкинская
Pilea mongolica Пилея монгольская
Prunus maximowiczii Вишня Максимовича
Botrychium boreale Гроздовник северный
Clinopodium graveolens Пахучка пахучая
Hedysarum setigerum Копеечник щетинистый
Saxifraga kolenatiana Камнеломка Коленати
Pedicularis tristis Мытник печальный
Astragalus angarensis Астрагал ангарский
Veronica linariifolia Вероника льнянколистная
Farinopsis salesoviana Сабельник Залесова

Некоторые виды (с большинством наблюдений из-за границы) прошли порог, так и не побывав в нашей копилке:

Chrysosplenium wrightii Селезёночник Райта
Convolvulus scammonia Вьюнок смолоносный
Trifolium eximium Клевер отменный
Juncus decipiens Ситник обманчивый
Pilosella bauhini Ястребиночка Боэна
Oxybasis chenopodioides Оксибазис маревидный
Carex bicolor Осока двуцветная
Hylodesmum podocarpum Десмодиум манчжурский
Asplenium tenuicaule Костенец тонкостебельный
Geum japonicum Гравилат Японский
Oxytropis lapponica Остролодочник лапландский
Rosa laxa Шиповник рыхлый
Pentarhizidium orientale Страусник восточный

Итак, каждый месяц ещё несколько десятков видов флоры России становятся известными моделям компьютерного зрения iNaturalist. В большинстве регионов свыше 95% загружаемых фотографий (в Средней России 99%) относится к таким видам, которые известны системе, а, значит, чем лучше и правильнее пользователь фотографирует объект, тем больше шансов, что он сразу получит верный ответ.

Напомним также, что месяц назад (22 сентября 2023 г.) произошло исключительно важное событие - теперь для подсказок системы компьютерного зрения используются не данные о находках, а так называемые "модели" (вероятностные карты возможных встреч вида). Этому посвящен отдельный пост (перевод на русский).

Если вам действительно важно быстро узнать, что это за растение, не дожидаясь отклика экспертов (что важно во время летнего пика наблюдений), неторопливо делайте аккуратные снимки с разных ракурсов и обязательно перечитайте пост "Как снимать, что снимать: учимся у классиков. Особенно это актуально летом, когда возможности экспертного сообщества на порядок ниже потока свежих летних фотографий.

После обновления копилки на место исключенных видов, а также 7 микровидов манжеток (Alchemilla), в этот проект добавлено 34 дополнительных вида. В итоге, наш список снова включает 500 видов. Как и прежде, после выхода обновлений мы будем регулярно менять виды, преодолевшие этот порог, на те, что находятся ниже по списку.

АЛГОРИТМ ВКЛЮЧЕНИЯ ВИДОВ В КОПИЛКУ

1) Ждём выхода новой модели и релиза в блоге iNaturalist по этому поводу.
2) Берем полный список видов проекта "Флора России".
3) Скриптом проверяем, какие виды не включены в текущую модель компьютерного зрения.
4) Убираем из "Копилки" виды, попавшие в текущую модель.
5) Берем топ-500 видов по числу наблюдений проекта "Флора России" (в этот раз порог 30 наблюдений).
6) Добавляем ВСЕ их наблюдения с фото из всех стран в копилку - для обучения используются в т.ч. наблюдения, сделанные в культуре.
7) Делаем новые наблюдения этих видов, загружаем их на сайт, проверяем определения.
8) См. пункт 1.

КАК МОЖНО ПОМОЧЬ?

НОВЫЕ ДАННЫЕ. Поскольку теперь используется новый алгоритм для географического уточнения подсказок системы, то ещё более важными становятся новые наблюдения всех видов, в том числе обычных и хорошо знакомых системам компьютерного зрения. Каждая новая точка будет уточнять модели ареалов, а, значит, делать предсказания еще более точными.

НОВЫЕ ФОТО. Цель копилки - максимально ускорить процесс сбора фотографий по видам, которым чуть-чуть не хватает для включения в модель автоматического распознавания видов. Эти фото будут использованы в следующем обучающем наборе. Все мы замечаем, что каждый раз модель становится всё более компетентной и редко допускает грубые ошибки. Участники целенаправленно пополняют копилку, ориентируясь как на список видов (добавляя региональные фильтры), так и на карту, по которой мы можем глянуть на ближайшие точки видов-кандидатов и постараться сделать дополнительные наблюдения именно этих видов. Поверьте: такие поиски даже в соседнем лесу могут превратиться в увлекательное приключение! Но не забывайте, что из каждого наблюдения на обучение модели пойдёт только 5 фотографий (для соответствия критерию по разнообразию гаджетов).

Вот все формальные пороги для новых видов:

• ранг вида (гибриды, подвиды и разновидности не включаются)
• минимум 100 фото
• 50% фото имеют определение сообщества
• не более 5 фото из одного наблюдения

Иными словами, по текущим правилам, всего 20 исключительно полных наблюдений "исследовательского уровня" (минимум по 5 фото в каждом) достаточно для включения нового вида в модель.

Региональные примеры

• Подмосковье: 17 видов
• Крым: 79 видов
• Краснодарский край: 99 видов
• Дагестан: 114 видов
• Алтайский край: 57 видов
• Иркутская область: 65 видов
• Приморский край: 123 вида (!)
• Камчатка: 58 видов

НОВЫЕ ГАДЖЕТЫ. Для ряда видов имеется недостаточное разнообразие устройств: напрямую в релизах iNaturalist об этом не говорится, но Алекс Шепард в комментариях к постам рассказал, что наложены дополнительные ограничения на разнообразие источников, из которых поступают фотографии. При выгрузке обучающего набора фотографий из их метаданных берутся сведения, на какие устройства был снят тот или иной вид. К сожалению, точные значения пороговых отметок при этом не обнародованы. Если небольшое разнообразие устройств и наблюдателей не позволяет сделать обучающую выборку репрезентативной, то такой вид оставляется в сторонке для дальнейшего накопления данных. Такие ограничения вводятся потому, что, как показал эмпирический опыт, при обучении модель становится сильно зависимой от типа и марки устройств, на которые производилась съемка и, например, может узнавать какой-то вид, снятый на айфонах, но не видеть его на прочих фотографиях.

ДРУГИЕ ФЕНОФАЗЫ. Многие виды, которые не включены в систему, скупо представлены, например, в плодах или в вегетативном состоянии. А это особенно актуально осенью! Для надежного определения видов с помощью алгоритмов компьютерного зрения нужны фотографии растений в различные сезоны. Так что съемки одного и того же вида в том же месте, но, например, с жёлтыми листьями или ранней весной также очень полезны для совершенствования нейросетевых алгоритмов.

НОВЫЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ. Как и в целом на iNaturalist, очень многое зависит от экспертов и их работы. Несмотря на преодоление пороговых отметок, многие виды пока не включены в модель. Почему? У части видов пока недостаточная доля наблюдений исследовательского уровня (особенно у видов с большим числом наблюдений из-за рубежа, а также в сложных группах типа Salix, Carex, Poaceae и т.п.). Так что без участия экспертов в определении фото видов-кандидатов совершенствование модели компьютерного зрения невозможно в принципе. Например, довольно много видов флоры Приморья не включены в модель из-за большого числа неподтверждённых наблюдений из Южной Кореи.

РЕЗУЛЬТАТ. Именно первое включение вида в модель основано на наиболее чистом датасете фотонаблюдений, поскольку эти изображения вручную определены экспертами и наблюдателями (без учета мнения модели). Затем неизбежно начинают накапливаться ошибки, основанные на использовании подсказок, и обучение следующей модели хотя бы частично становится основанным на автоматически определенных фотографиях. Впрочем, обучающий массив при этом неизбежно растёт.

Подписались здесь на персональные уведомления журнала "Флора России": @natalia_gamova, @marina_gorbunova, @andrey_sdobnikov, @alexfamilyteam, @serycherny, @oleg_kosterin, @oksana_serikova, @taimyr, @yurii_basov, @madmanserg, @urij777, @tsn, @pavelsus, @denis_ivanov, @daba, @yuriydanilevsky, @julia_shner, @irinabobyleva, @tatyana_ilina, @windof, @petr_kosachev, @tanniii66, @grigoriy_yashin, @svetlanakutueva, @naturalist19358, @prokhozhyj, @forestru, @marina_sad, @tls-60, @cat_arch_angel, @irina_lebedeva83, @hoktokon, @daria_dru, @millione, @nikita_gerasin, @yuliaspiridonova, @woodmen19, @konstantin_shiryaev, @sennator, @stepan_vdovichenko, @nikolaydorofeev, @anaumkin, @svetlana-bogdanovich, @aleks-khimin, @pavelkomkov, @katya, @nikolay_sobolev, @dinanesterkova, @magrat666, @svetlana_katana, @irinasavenko, @liyixuan, @eugenia_urusova, @chimik, @naturalist57011, @tatianavladimirova, @v199rus, @wildpendulum, @dakileno, @gushchina_angelina, @pyakai, @danilinav, @npz, @tivanik, @okasana, @cyathus, @cryptobasis, @vera_sokolova, @ev_sklyar, @caseymclowe, @mallaliev, @beerolha, @olga-2021, @olga_neogeo, @pamari, @alex_iosipenko, @alexander_ignatenko, @dni_catipo, @yaroslavmagazov, @naturalist34144, @zhu_lixun, @liyixuan, @iljar, @phlomis_2019, @savva_chigarkov, @sansan_94, @elena526, @ivan_savinov, @a-travva, @aleksandrebel, @eliooblomoff, @natalya_vilyaeva, @antropov_alexandr, @xueqiqi, @sokolkov2002, @pavel_golyakov, @aeroself, @alexanderdubynin, @pushai, @kristina_k, @tatiana_dolgova, @volnushka, @alexanderlakomov, @tatiana_moscow, @tomegatherion, @vladimirpenzyak, @vikaryabkova, @xueqiqi, @ksenia_urakova, @eremchi, @siburhan, @tatiana_gerasenko, @kazakovdenis, @zhang_luyu, @natalia_trifuz, @divitre, @dmitrii_mostovoi, @olga2019kuryakova, @evgeniyaast, @anastasiaredflower99, @anastasiya_spb, @svetlanakhanty, @ekaterinavoinova, @sergilus, @osting, @ninacourlee, @evgeny_ananyev, @irine_shlojmis, @wkent, @mariasakal, @elena_tikhonova, @evgeniq_benihanov, @ankhen, @radlena, @gerda_new, @komar281, @lilia_rakitianskaia, @igalka, @ganser8, @nikolai_nakonechnyi, @repta, @olya333555, @atachkin, @chortovatravka, @lebedeva_na, @sergey_shitov, @tatyanapopova, @oksana_serikova, @cvetlana, @romankonstantinov, @ilya_rudenko, @anisimov-43, @inessa_naturalist, @olga_arishina, @olga_petrova, @krestov, @zhukovskaya, @dormidontovvladimir, @vlshl, @naturalist34144, @danila_kurochkin, @natur58, @konstantin_m, @kot_s76, @eugenia_wiskasoid, @veksha, @fretkus, @m2011, @sasha_sashevich, @olga_chernyagina, @natalya_fomina, @andrey_55, @mihail_antropov, @ceu4, @stanislav_murashkin, @anna_mitroshenkova, @ashache, @qoi, @al_fa, @odonatachr, @liya15 (если вы заполняли форму, но вас тут нет, значит, вы написали свой ник с ошибкой - заполните форму ещё раз).

Posted on October 20, 2023 05:21 PM by apseregin