諾貝爾物理獎     神經網路     機器學習  

兩位機器學習先鋒獲得諾貝爾物理獎

瑞典皇家科學院日前宣佈2024年諾貝爾物理獎得主，包括現年91歲的John Hopfield和76歲的Geoffrey Hinton，來表彰他們從1980年代開始，就以人工神經網路打下機器學習基礎。瑞典皇家科學院表示，人們談論的AI，通常指以人工神經網路為基礎的機器學習，也就是受大腦結構啟發，在人工神經網路中，大腦的神經元由不同值的節點來表現，節點之間透過連結來相互影響，如同大腦中的突觸，並可調整連結的強弱。

其中，Hopfield是著名的理論物理學家及神經科學家，曾建立開創性的Hopfield網路，以一種特殊的方式來儲存並重建模式（Pattern）。簡單地說，該網路是透過物理學中，能量最小化的過程來進行自我組織與學習，成為之後許多深度學習研究的靈感來源。Hinton則以Hopfield網路為基礎，利用統計物理學工具，以不同方式建立了Boltzmann機器網路，能自動學習、辨識資料中的特徵，比如分類圖片，此舉推動了機器學習的重大發展。（詳全文）

  影片生成     Meta     配樂  

Meta預告影片生成AI模型Movie Gen

Meta最近揭露AI影片生成模型Meta Movie Gen，可生成高品質的圖片和影片、音效或配樂，效能比OpenAI Sora等先進模型要好。不過，Movie Gen還在開發中，Meta在官方部落格稱其為AI媒體研究的重大突破，具多模態能力，可處理圖片、影像和聲音，開發者輸入文字提示即可產生影片和音訊、編輯現有影片，或是將圖片轉化為影片，克服了生成影片常出現的物件扭曲／模糊、動作不自然、或罕見動作不完整等問題。

早在2022年，Meta就發布第一代多模態AI模型Make-A-Scene，能產製影音、圖片和3D動畫，第二代則是基於擴散模型的Llama Image基礎模型，提供更高影音品質及圖片編輯功能。Movie Gen屬於第三代，融合所有模態，是以經授權或公開可用的資料集訓練而成的300億參數Transformer模型。該模型有4個版本，包括影片生成、個人化影片生成、精準影片編輯和聲音生成版本。Meta指出，Movie Gen將成為Meta未來多項新服務的底層引擎，比如明年將用於IG，未來也會整合其他平臺產品。（詳全文）

  3D     蘋果     Depth Pro  

蘋果新模型1秒內將2D圖片轉為3D

蘋果日前展示最新視覺模型Depth Pro，能在不使用相機影像情況下，將2D圖片轉化成3D圖，在V100 GPU上0.3秒就完成。Depth Pro是一種零樣本單眼深度估計（Monocular depth estimation）的基礎模型，能在高解析度深度圖片中，加入細節銳利度，成為高品質3D圖像。

使用單眼深度估計技術的好處是，可應用於任何類型圖片，還能零樣本訓練出具可量測的深度，能準確重製物件形狀、場景佈局。尤其，這種模型預測方法不需要感測器數據，即可準確預測，也能用任何單一圖片來合成想要的圖片。

在研究方法上，團隊使用2個視覺Transformer（ViT）模型，包括影像補片編碼器和一個影像編碼器，前者將圖片切成小補片，完成特徵提取、推論圖片畫素的深度，後者以上下文訊息提升深度估計的準確性。在後處理階段，團隊以真實和合成資料集來提升量測準確性，以及物件邊界追蹤能力，再加上另一個影像編碼器模型提供的焦距估計，來優化3D圖片生成結果。最後，蘋果也發布Depth Pro模型程式碼和加權值。（詳全文）

  Gemini Nano     Android     Google  

輕量模型Gemini Nano開放測試

Google最近提供開發工具AI Edge SDK，Android開發者可用來試用Gemini Nano模型，打造各種場景的Android應用。進一步來說，Gemini Nano是Google Gemini系列模型之一，專門針對裝置端任務設計，模型可在裝置端完成所有運算，不需連接雲端伺服器。也就是說，敏感資料可留在裝置，且模型無需網路連線，也能提供完整功能。

Gemini Nano適用的場景有智慧回覆、文字改寫、校對或是檔案摘要，開發者可透過AI Edge SDK整合，控制輸出隨機性、Top K和回應最大長度等推理參數，來滿足不同應用需求。目前，Google開放給開發者測試的是Gemini Nano 2模型，而且，Google也開發一套Android系統服務AICore，可讓開發者簡單在裝置端執行模型，不必自己發布執行環境、模型和其他元件。（詳全文）

  Copilot Labs    微軟     瀏覽體驗  

微軟發表新Copilot AI服務與功能

最近，微軟發表AI服務Copilot Labs，內含各種實驗性的新AI功能，首波新功能包括可理解使用者所檢視網頁的Copilot Vision、能回答複雜問題的Think Deeper。其中，Copilot Vision是瀏覽器Edge的視覺AI助手，使用者允許，它就能與使用者正在閱讀的網頁互動，或是建議下一步，如摘錄、翻譯、尋找商品等。Think Deeper負責回答複雜問題，如使用者可詢問應該要搬到A城市還是B城市，或詢問哪款汽車最適合使用者的需求。

同時，微軟也推出能與使用者語音交流的Copilot Voice、可摘錄新聞或天氣訊息的Copilot Daily，其中，Copilot Voice是一個AI語音助理，有4種不同聲音，可在所有支援Copilot的平臺上使用。但該功能目前僅支援英文，只在美國、加拿大、英國、澳洲及紐西蘭等市場推出。Copilot Daily則是Copilot Voice衍生服務之一，使用者可透過Copilot Voice聲音，來唸出新聞與天氣重點。Copilot Voice與Copilot Daily目前皆免費使用。此外，微軟還更新瀏覽體驗，使用者能直接在Microsoft Edge中的網址列，輸入@copilot來啟用Copilot，或輸入Bing generative search來體驗生成式搜尋。（詳全文）

  PyTorch     運算效能     torchao  

可大幅改進AI模型運算效能！PyTorch釋出torchao函式庫

PyTorch最近發布全新原生函式庫torchao，透過低精度資料型態、量化和稀疏性技術，減少模型的計算成本和記憶體使用量，讓模型執行更有效率。torchao提供一套容易上手的工具組，支援多種模型推論和訓練最佳化方法，可廣泛用於PyTorch模型，LLaMA 3和Diffusion模型的效能都顯著提升。

低精度資料型態是torchao加速的關鍵之一，該工具支援float8、int4等低精度資料型態，能有效減少計算成本和記憶體使用需求，像是在LLaMA 3 70B模型預訓練中，torchao提供了float8訓練流程，可將模型運算加速達1.5倍。在推論方面，torchao提供多種量化方式，包括權重量化和動態啟動量化。使用者可透過API自行選擇適合的量化策略，來達到最佳推論效能。稀疏性技術也是torchao提升模型效率的重要手段，有了稀疏性，torchao可最佳化模型參數計算，降低不必要的運算耗能。（詳全文）

  多模態模型    NVLM      Nvidia  

Nvidia開源媲美GPT-4o的多模態模型NVLM 1.0

Nvidia在上個月發表多模態大型語言模型NVLM 1.0，號稱能與封閉的GPT-4o或開源的Llama 3-V 405B、InternVL 2等模型媲美，最近則開源NVLM 1.0模型權重，接下來還會提供基於Megatron-Core框架的程式碼。就NVLM 1.0模型設計來說，Nvidia先是比較解碼器架構模型，也採用交叉注意力機制模型，根據其優缺點提出一種全新架構，來提升訓練效率和多模態推論能力。

NVLM 1.0 72B在許多基準測試上雖然不是最突出，但在視覺語言及純文字任務上，都與Llama 3-V、GPT-4o、Claude 3.5 Sonnet和Gemini 1.5 Pro等模型相當，尤其在衡量光學字元辨識能力的OCRBench、自然圖像理解能力的VQAv2基準測試表現優異。NVLM 1.0 72B的指令遵循能力也不錯，且由於結合了OCR、推論、定位、常識、世界知識與程式碼撰寫等能力，綜合理解能力也更強大。（詳全文）

／蘋果、Meta、Nvidia

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：iThome整理，2024年10月