يك چارچوب توزيعي مبتني بر خوشه ‌بندي دومرحله اي براي شناسايي چهره در مقياس بالا

شناسايي چهره از پركاربردترين حوزه هاي بينايي ماشين در دهه اخير محسوب مي شود. با قدرتمندترشدن مدل هاي هوشمند در زمينه بازشناسي چهره، استفاده عملي از آن در كاربردهاي بات عداد افراد بسيار بالا رايج شد هاست ؛ اما افزايش تعداد افراد در شناسايي چهره، يك چالش عمده محسوب مي شود كه به نوبه خود به سه زيرچالش ديگر قابل تحويل است: زيرچالش افت دقت ؛ زيرچالش افزايش نيازمندي به حافظه ؛ و زيرچالش افزايش پيچيدگي زماني. به منظور حل اين چالشها، راه حل هاي گوناگوني ارائه شد ه اند. برخي از راه حلها به تقويت عناصر موجود در شبكه هاي عصبي عميق، همچون تابع هزينه و يا ارائه بلاك هاي جديد در شبكه ها پرداخته اند. دسته ديگري از راه حلها، به خصوص براي حل چالشهاي حافظه و زمان، به راه حل هاي توزيعي پناه برد ه اند. اين پژوهش، يك رويكرد دومرحله اي توزيعي معرفي كرد ه و مدعي است كه هر سه چالش را به صورت همزمان، تا حد خوبي، مرتفع كرده است . روش پيشنهادي، دربرگيرنده سه واحد است: واحد زيرشبكه ها، واحد خوشه ياب، و واحد تصميم گير نهايي. يكي از تفاوت هاي روش پيشنهادي با روشهاي توزيعي موجود، اين است كه بر خلاف ساير روشها كه توزيع دسته ها در زيرشبكه ها به صورت تصادفي انجام ميشوند، روش ارائه شده، از خوشه بندي به عنوان روش توزيع مسئله به زيرشبكه ها استفاده ميكند. هر زيرشبكه، يك شبكه عصبي عميق نظارتي است كه با داده هاي آموزشي مربوط به دسته هاي خود آموزش ميبيند. واحد خوشه ياب، شباهت بردارهاي ويژگي داد ههاي آزمون را با ميانگين بردارهاي ويژگي دسته ها مقايسه و بهترين خوشه را پيدا ميكند ؛ درنهايت، واحد تصميم گير نهايي با تركيب نتايج دو واحد قبلي، بهترين دسته را انتخاب ميكند. نتايج نشان ميدهد كه روش پيشنهادي، در مقايسه با روش هاي مشابه، از نظر صحت، بازخواني، و امتياز F1 عملكرد بهتري دارد. اين روش ضمن سريع تربودن، داراي دقت بالاتري نسبت به روشهاي بدون توزيع است و در مقايسه با روشهاي توزيعي تصادفي، سرعتي برابر و دقتي بالاتر دار د. آزمايشها بر روي تعدادي از مشهورترين و معتبرترين مجموعه دادگان حوزه شناسايي چهره اجرا شد هاست، همچون VGGFace2 و MS-Celeb-1M و Glint360K كه هر يك شامل تصاوير تعداد زيادي از افراد هستند. نتايج پياده سازي نشان ميدهند كه روش پيشنهادي، علاوه بر عملكرد بهتر، مقياس پذيري بالاتري را در شناسايي چهره دارد .