Deep learning has been a successful model which can effectively represent several features of input space and remarkably improve image recognition performance on the deep architectures. In our research, an adaptive structural learning method of Restricted Boltzmann Machine (Adaptive RBM) and Deep Belief Network (Adaptive DBN) have been developed as a deep learning model. The models have a self-organize function which can discover an optimal number of hidden neurons for given input data in a RBM by neuron generation-annihilation algorithm, and can obtain an appropriate number of RBM as hidden layers in the trained DBN. The proposed method was applied to a concrete image benchmark data set SDNET 2018 for crack detection. The dataset contains about 56,000 crack images for three types of concrete structures: bridge decks, walls, and paved roads. The fine-tuning method of the Adaptive DBN can show 99.7%, 99.7%, and 99.4% classification accuracy for test dataset of three types of structures. In this paper, our developed Adaptive DBN was embedded to a tiny PC with GPU for real-time inference on a drone. For fast inference, the fine tuning algorithm also removed some inactivated hidden neurons to make a small model and then the model was able to improve not only classification accuracy but also inference speed simultaneously. The inference speed and running time of portable battery charger were evaluated on three kinds of Nvidia embedded systems; Jetson Nano, AGX Xavier, and Xavier NX.


翻译:深层学习是一个成功的模型,可以有效代表输入空间的若干特征,并显著改善深层建筑的图像识别性。 在我们的研究中,一个“限制的博尔茨曼机器(Adaptial BMDM)”和“深信仰网络(Adaptionive DBN)”的适应性结构性学习方法已经发展成为一个深层学习模型。模型具有自我组织功能,通过神经元的生成破坏算法,可以在成果管理制中发现最佳数量的隐藏神经元数据输入数据,并能够以受过训练的DBN的隐藏层形式获得适当数量的成果管理制。提议的方法被应用到一个具体图像基准数据集SDNNET 2018用于裂缝检测。数据集包含大约56 000张用于三种混凝土结构的裂纹理图像:桥梁甲板、墙壁和铺面道路。适应性DBNX的微调方法可以显示99.7%、99.7%和99.4%的三种结构测试数据集的分类精确度。在本文中,我们开发的“适应性DBNBNBN”系统被嵌入一个小的计算机,可以实时推断出一些GPUP,用来在无人机上进行快速测试。对于运行的模型的快速的快速分析,并且在运行中也进行了精确分析,在进行精确到精确的模型中进行。

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