ساخت پیکرهٔ پاک لندست برای اکتشاف معدن
۸۰ درصد تکرار در یک مجموعهٔ تحویلی، پیش از صرف حتی یک ساعت کار برچسبزنی، پیدا شد.
طبقهبند عوارض زمین، خیلی پیش از آنکه مسئلهٔ مدل باشد، مسئلهٔ داده است. در تصاویر تحویلی یک پوشهٔ RGB آماده بود که نقطهٔ شروع بدیهی به نظر میرسید، یک سنجندهٔ دوم که همارز به نظر میرسید، و هزاران فریم که بیشترشان دادهٔ ازدسترفتهٔ سنجنده بودند. هرکدام از اینها ساعت برچسبزنی خرج میکرد و پیکرهای میساخت که بیسروصدا نمیتوانست چیزی را آموزش بدهد.
مسئله، مدل نیست
همه دوست دارند دربارهٔ مدل حرف بزنند. مدل، پاییندستِ نُه تصمیم دربارهٔ داده است که هرکدام یک بار، بیسروصدا گرفته میشوند و برگرداندن هرکدام گران است.
مهمترینشان این بود.
تصاویر با یک پوشهٔ آمادهٔ RGB رسیدند: ۶٬۰۹۵ فایل، از قبل ترکیبشده و ظاهراً آمادهٔ بارگذاری. نقطهٔ شروع بدیهی بود و استفاده از آن هیچ هزینهای نداشت.
هشگرفتن از آن چند دقیقه طول کشید. ۱٬۲۰۲ تصویر یکتا داشت. هر صحنه پنج بار با پیشوند سنجندههای متفاوت نوشته شده بود، بایتبهبایت یکسان. استفاده از آن یعنی هر برچسبزن حدود چهار بار همان تصویر را میدید، آمارهٔ توافق حافظهٔ برچسبزن را اندازه میگرفت نه قضاوتش را، و سوگیریِ چهاربرابری تکرار از همان ابتدا در مجموعهٔ آموزش پخته میشد.
«از کجا میدانید یک تصویر دو بار در مجموعهٔ آموزشتان نیست؟»
میدانیم، چون هر ۹٬۷۳۲ تصویر پیکرهٔ نهایی هش محتوایی ثبتشده دارد و همه متمایزند. این خاصیتی است که دوباره قابل بررسی است، نه ادعایی که باید پذیرفت.
از ۱۰٬۳۴۸ صحنه تا ۹٬۷۳۲ تصویر
منبع قابلاستفاده مجموعهای از رستِرهای خاکستری تکباند بود؛ یک فایل برای هر باند طیفی در هر صحنه. خط لوله کوتاه است و هر مرحله چیزی را رد میکند:
- ترکیب — ادغام باندهای ۳۰/۲۰/۱۰ بهعنوان قرمز/سبز/آبی در یک ترکیب رنگ طبیعی؛ رد کردن هر صحنهای که ابعاد باندهایش نمیخواند.
- رد دادهٔ ازدسترفته — ۴۹۱ صحنه بیش از نیمیشان دادهٔ ازدسترفتهٔ سنجنده بود و با آزمون آلفا کنار گذاشته شدند.
- رد فریم تباهشده — تمامسیاه، تمامسفید و تکرنگ تخت، روی پیکسلهای اصلی و با ترکیب آزمون واریانس و آزمون هیستوگرام.
- کشش — کشش کنتراست صدکی بهازای هر کانال با بهرهٔ کراندار، چون ترکیب خام برای خواندن عارضهٔ زمین بیش از حد تاریک است؛ و کراندار تا فریمی که نوردهیاش درست است تقریباً دستنخورده بماند.
- پیرایش — ۱۲۵ تراشهٔ لبهٔ شبکهٔ کاشیبندی، که بعضیشان چند پیکسل ارتفاع داشتند.
- کدگذاری و هش — JPEG پیشرونده زیر سقف حجم، با SHA-1 ثبتشده برای هر خروجی.
نتیجه: ۹٬۷۳۲ تصویر، ۷۴۱ مبیبایت، هر کدام با هش محتوایی یکتا — بههمراه یک رکورد تبارشناسی برای هر صحنه که وضعیت، دلیل رد، ابعاد، حجم خروجی و هش را نگه میدارد.
سنجندهٔ دوم، ردشده در یک جمله
آرشیو دومی همان ۱۰٬۳۴۸ صحنه را پوشش میداد و شبیه دو برابر شدن رایگان پیکره به نظر میرسید.
باند آبی ندارد. کانالهای سبز و قرمزش بهشدت همبستهاند، پس رندر رنگ طبیعی تقریباً تکرنگ درمیآید؛ و انسانی که از او بخواهیم در تصویر نزدیکبهخاکستری، کارگاه معدنی را از کوهستان و رودخانه تشخیص بدهد، در موقعیتی گذاشته شده که با خودش هم اختلاف پیدا کند. دو پوشهٔ دیگر هم رونوشت همان آرشیو بودند که حدود نیمی از فریمهایشان جانگهدار تکپیکسلی بود.
از چهار منبع نامزد، سه تا روی شاهد اندازهگیریشده رد شدند. این نسبت طبیعی است و باید برایش بودجه گذاشت.
پروتکل برچسبگذاری
هشت کلاس تکانتخابی فارسی — کارگاه معدنی، فضای سبز، رودخانه، جنگل، کوهستان، کویر، فضای شهری، سایر — با کلیدهای میانبر ۱ تا ۸. واژگان هم در پیکربندی برچسبگذاری و هم در خودِ کارگر ثبت شده و در لحظهٔ ثبت اعتبارسنجی میشود، تا یک غلط تایپی با صدای بلند رد شود نه اینکه بیصدا ذخیره شود. املای رسمی «رودخانه» یک بار و در یک منبع واحد بر گونهٔ محاورهای ترجیح داده شد.
پروتکل توافق سه قاعده است:
۱. هر تصویر دو برچسب مستقل میگیرد. ۲. دو برچسب یکسان، برچسب نهایی است. ۳. دو برچسب متفاوت، تصویر را نزد برچسبزن سومی که آن را ندیده میفرستد، در پروژهٔ داوری خودش، و انتخاب او نهایی است.
نسخهٔ انجمنی ابزار نه عضویت بهازای پروژه دارد و نه مسیریابی خودکار توافق، پس هر سه قاعده در کد نشستند. همین به سود کار تمام شد: انتخاب داور با باقیماندهٔ شناسهٔ وظیفه انجام میشود که قطعی است — اجرای دوبارهٔ آشتیدهنده هرگز تصویری را به مسیر تازه نمیفرستد — و بار را بهجای انباشتن روی یک نفر، یکنواخت پخش میکند.
نسخهٔ انجمنی این را هم یعنی که هر برچسبزن میتواند هر پروژهای را باز کند. هیچچیز فیزیکی مانع برچسبزدن در صف داوری دیگری نیست. پس آشتیدهنده برچسب داوری را فقط وقتی میشمارد که ثبتکننده صاحب همان صف باشد، و همین مورد زنده آزموده شد: برچسبی که در صف اشتباه ثبت شده بود رد شد و تصویر در حالت «منتظر داوری» ماند.
آنچه این پرونده ادعا نمیکند
پیکره کامل است. پروتکل طراحی، مستقر و سرتاسر روی نمونهٔ زنده راستیآزمایی شده. برچسبگذاری کامل در انتظار است و تنها عدد توافق اندازهگیریشده — ۸۲٫۷٪، یعنی ۱۲۴ از ۱۵۰ — از یک دور خلبانی روی ۱۵۰ تصویر میآید. مدلی نیست، اجرای آموزشی نیست، عدد دقتی نیست. جایی که معمولاً یک عدد تیتر مینشیند، اینجا یک عدد خلبانی نشسته و یک توضیح دربارهٔ اینکه چیست.
چرا روایت صادقانه سند فروش بهتری است
خریداری که خط لولهٔ تصویری را ارزیابی میکند، میتواند تکرار، مدیریت دادهٔ ازدسترفته، تعریف کلاسها و پروتکل توافق را در یک بعدازظهر بررسی کند. این بررسیها ارزاناند و اولین کاریاند که یک داور فنیِ بلد انجام میدهد.
پیکرهای که از این بررسیها سربلند بیرون بیاید، از پیکرهای که عدد بزرگتری به آن چسبانده شده ارزشمندتر است.
تصمیمها
پیش از بارگذاری، هر تصویر نامزد هش شد.
گزینههای دیگر: استفاده از پوشهٔ RGB آماده، همانطور که تحویل شده بود
آن پوشه ۶٬۰۹۵ فایل داشت و ۱٬۲۰۲ تصویر یکتا. هر صحنه پنج بار با پیشوند سنجندههای متفاوت نوشته شده بود، بایتبهبایت یکسان. استفاده از آن یعنی هر برچسبزن حدود چهار بار همان تصویر را میدید، هر شمارشی در پروژه باد میکرد، و آمارههای توافق چیزی را اندازه نمیگرفتند. مرحلهٔ هشگیری چند دقیقه وقت برد و پیش از دعوت اولین برچسبزن اجرا شد.
هش محتوایی هر صحنه در گزارش ساخت ثبت است، پس یکتایی خاصیتی است که میشود دوباره بررسیاش کرد، نه ادعایی که باید باورش کرد.
ترکیب از رستِرهای تکباند، بهجای پذیرفتن آرشیو سنجندهٔ دوم.
گزینههای دیگر: آرشیو چندطیفی دوم از همان ۱۰٬۳۴۸ صحنه، دو پوشهٔ مشتق دیگر
سنجندهٔ جایگزین باند آبی ندارد و کانالهای سبز و قرمزش بهشدت همبستهاند، پس رندر رنگ طبیعی تقریباً تکرنگ درمیآید — بیفایده برای انسانی که قرار است عارضهٔ زمین را با چشم تشخیص بدهد. دو پوشهٔ مشتق هم رونوشت همان آرشیو بودند که در حدود نیمی از فریمهایشان جانگهدارهای تکپیکسلی نشسته بود.
آزمون فریم تباهشده روی پیکسلهای اصلی اجرا میشود، پیش از کشش کنتراست.
گزینههای دیگر: اول کشش، بعد فیلتر کردن نتیجه
ترتیب اینجا به شکلی اهمیت دارد که بهسادگی برعکس گرفته میشود. کشش صدکی روی کاشی بدون داده، نوفهٔ سنجنده را تا حد چیزی شبیه محتوا تقویت میکند و آنگاه فیلتر از کنارش رد میشود. آزمودن در ابتدا — همزمان با آزمون واریانس هر کانال و آزمون تجمع هیستوگرام در دو انتها — یعنی یک فریم خالی نمیتواند با همان مرحلهای وارد پیکره شود که قرار بوده فریمها را خواندنی کند.
برچسبزن سوم بهشکل قطعی انتخاب میشود: باقیماندهٔ شناسهٔ وظیفه بر تعداد نامزدها.
گزینههای دیگر: انتخاب تصادفی، همیشه کمشمارهترین برچسبزن در دسترس، مسیریابی خودکار خودِ ابزار
مسیریابی تصادفی خودتوان نیست: اجرای دوبارهٔ آشتیدهنده همان تصویر اختلافی را نزد فرد دیگری میفرستد و کار را تکراری میکند. انتخاب کمشمارهترین، همهٔ اختلافها را روی دوش یک نفر میریزد. نسخهٔ انجمنی ابزار اصلاً مسیریابی خودکار توافق ندارد، پس قاعده در هر حالت باید در کد مینشست — و وقتی در کد نشست، قطعی و پخشکنندهٔ بار کردنش یک خط هزینه دارد.
صحنههای نواردار نگه داشته شدند، نه فیلتر.
گزینههای دیگر: حذف هر تصویری که نوارِ دادهٔ ازدسترفتهٔ قابلتوجه دارد
تصحیحکنندهٔ خط روبش این سنجنده در سال ۲۰۰۳ از کار افتاد، پس شکافهای گوهای بدون داده خاصیت دائمی این آرشیو است، نه نقص پردازش ما. میزان نوار برای هر تصویر اندازه گرفته و بهعنوان یک مقدار کیفیت بهازای نمونه ثبت شد تا بعداً بشود از آن بهعنوان وزن آموزش یا فیلتر استفاده کرد. حذف تصویرها هم دادهٔ واقعی را دور میریزد و هم تصمیمی است که برگشت ندارد — ضمن اینکه وقتی برچسبگذاری شروع شود، حذف یک وظیفه برچسبهایش را هم با خود میبرد.
محدودیتها
- برچسبگذاری کامل هنوز انجام نشده است. پیکره ساخته شده و پروتکل سرتاسر راستیآزمایی شده، اما تنها عدد توافق اندازهگیریشده ۸۲٫۷٪ روی یک دور خلبانی ۱۵۰ تصویری است. ترجیح میدهیم عددی خلبانی منتشر کنیم که خلبانی بودنش نوشته شده، تا عددی برای کل پیکره که نتوانیم پایش بایستیم.
- هیچ مدلی وجود ندارد. نه کد آموزش، نه تقسیم آموزش/اعتبارسنجی/آزمون، نه آرتیفکت مدل و نه نتیجهٔ ارزیابی. تحویلشدنی، پیکره و پروتکل برچسبگذاری است و هر ادعایی دربارهٔ دقت پاییندستی باید از کاری بیاید که انجام نشده.
- این سه باند مرئی است، نه تصویربرداری فراطیفی. ترکیب رنگ طبیعی از طبقهبندی عارضهٔ زمین با چشم پشتیبانی میکند؛ از شناسایی کانی پشتیبانی نمیکند و این دو هرگز نباید بهجای هم نقل شوند.
- شناسهٔ صحنهها در این خط لوله عدد ساده است و هیچ مختصات جغرافیایی همراه ندارد، پس بدون استخراج جداگانهٔ ردپای صحنهها نمیتوان پیکره را به دادهٔ زمینی یا برداشت میدانی متصل کرد.
- ابزار برچسبگذاری روی پایگاهدادهٔ تکفایلی داخلی خودش اجرا شد، جایی که هر نوشتن قفل انحصاری میگیرد. با چند برچسبزن همزمان این یک سقف واقعی است. دو راهحل نوشته شد و هیچکدام اعمال نشد — شمارندهٔ تلاش مجدد ابزارگذاری شد تا تصمیم روی شاهد گرفته شود و عدد صفر برگشت؛ یعنی سقف اندازه گرفته شده، نه برداشتهشده.
- حدود یک تصویر از هر سیزده تصویر، نوارِ بدون دادهٔ قابلتوجه دارد. این تصویرها دادهٔ واقعیاند و بیشترشان هنوز قابل طبقهبندی، اما دشوارترند و مدلی که روی این پیکره آموزش ببیند همین دشواری را به ارث میبرد.