Общие вопросы по Deep Learning

  • Что такое градиентный спуск? Для чего нужен и как работает?
  • В чём разница между стохастическим и пакетным (обычным) градиентным спуском?
  • Какие существуют улучшения градиентного спуска? (momentum, RMSProp, Adam и др.)
  • Чем Adam отличается от RMSProp?
  • Что такое затухание градиента? Почему оно происходит, где в формуле и как с этим бороться?
  • Чем хороша функция активации ReLU и какие её модификации существуют?
  • Что произойдёт, если убрать функцию активации или сделать её линейной?
  • Как бороться с переобучением в нейросетях? (уменьшение глубины, нормализация, BatchNorm, Dropout)
  • Что такое LR Scheduler и зачем он нужен?
  • Что такое warmup при обучении нейросетей?
  • Какие методы увеличения размера датасета существуют? (аугментации, генерация данных, transfer learning)

Задачи Computer Vision

  • Какие задачи решаются в Computer Vision? (классификация, детекция, сегментация, трекинг, матчинг, генеративные модели, re-identification, OCR, оценка позы)
  • Какие виды сегментации существуют (semantic, instance, panoptic) и какие архитектуры используются (UNet, DeepLab, Mask R-CNN и др.)?
  • В чём особенности применения YOLO для сегментации и почему нельзя выделить объекты с внутренними полостями (например, «бублик»)?

Свёрточные слои

  • Как работает операция свёртки?
  • Какие методы снижения вычислительной нагрузки свёртки существуют? (разложение ядра: два 3x3 вместо 5x5, разделённая свёртка 3x1 + 1x3, ядро 1x1, расширенная свёртка)
  • При замене одной свёртки 5x5 на две 3x3, сколько функций активации добавится?
  • Как посчитать количество обучаемых параметров в conv2d с 10 фильтрами 3x3 при RGB-входе? (3x3x3x10 + 10 = 280)

Пулинг

  • Что такое пулинг, для чего нужен и какие виды бывают? (max, min, average, global)
  • Каков размер выходного тензора при входном 224x224 и пулинге 2x2?
  • Как подать в сеть изображение произвольного размера? (Global/Adaptive Pooling)
  • Как в ResNet получают вектор фиксированной размерности в конце? (Global Average Pooling)

Специальные слои

  • Что такое residual connection, зачем нужен и какова его формула?
  • Как переключение режимов train/eval влияет на работу BatchNorm и Dropout?
  • Как работает BatchNorm, какие параметры он обучает и будет ли он работать на одном изображении?
  • Как работает Dropout, обучается ли он и какие режимы он имеет?
  • Что такое NMS и для чего он нужен?

Архитектуры нейросетей

  • Как устроены ResNet, YOLO (особенности, используемые лоссы), UNet, CLIP и Vision Transformer (ViT)?
  • В чём различие одностадийных и двустадийных детекторов?
  • Что такое рецептивное поле и как его размер зависит от архитектуры свёрток?

Transformers и Attention

  • Что такое attention и какие методы ускорения существуют? (Flash Attention и др.)
  • Какие три матрицы используются в multi-head attention и как работает механизм self-attention?
  • Что такое positional encoding и как он применяется в трансформерах?
  • В чём смысл LayerNorm в трансформерах?
  • Что такое LoRA и как её использовать для дообучения больших моделей?
  • В чём заключается архитектура Vision Transformer (ViT)?
  • Как устроена архитектура CLIP и в чём сложности её дообучения?

Практические задачи

  • Написать forward-pass нейросети с Dropout и BatchNorm.
  • Реализовать функцию подсчёта обучаемых параметров для свёрточной сети.
  • Настроить периодическое (еженедельное) обучение модели в FastAPI.
  • Как улучшить распознавание текста в OCR и какие метрики при этом использовать?
  • Для задачи определения больных пациентов: какие ML-метрики и бизнес-метрики выбрать и как подбирать порог?
  • Как обучать YOLO при несбалансированных данных для детекции? Стоит ли применять sampling?

Метрики

  • Классификация: Precision, Recall, ROC-AUC
  • Детекция: mAP при различных порогах IoU
  • Сегментация: IoU, DICE, pixel accuracy
  • Трекинг: MOTA, MOTP, IDF1
  • OCR: какие метрики применять?
  • Генерации: SSIM, LPIPS, CLIP-score

Трекинг

  • Какие алгоритмы трекинга существуют и в чём их особенности?
  • Какие метрики используются для оценки трекинга?