一張圖勝過千言萬語，但在網路世界裡，圖像只是一個暗物質、一個無法被搜尋到的東西，只因沒有人為那張圖像下註解。不過，Google 和史丹佛大學各有一組人馬致力於打造能用自然語言描述圖像、影像的系統，且雙雙都有重大進展。
Google 科學家在 17 日共同發表一篇文章，為大家描述他們打造的圖像描述系統，文章裡寫到，人類可以輕鬆的從複雜圖像中擷取出重點並描述它，而 Google 正試著讓電腦學會這件事。一旦成功，可以幫助視覺障礙的人了解圖像內容，在網速較慢的環境可以用文字描述取代圖像，也更容易在 Google 搜尋到圖像內容。
像是一張有兩塊 Pizza 在烤爐上，還有許多調味料、紅酒在一旁的圖片（如下圖），你覺得電腦會如何為這張圖下註解。Google 圖像描述系統下的註解是「Two pizzas sitting on top of a stove top oven」（兩塊 Pizza 在烤箱上的火爐上）。還算精準的描述吧？
▲Google 圖像描述系統字動生成的圖說：「Two pizzas sitting on top of a stove top oven」（Source:Google research blog）
圖像描述系統採用的技術：
目前常見的圖像辨識技術，只需要辨識物體、分類、標示。但圖像描述技術需要更深入的知道那個場景中發生了什麼事，捕捉不同物體之間的關聯性，以及把得到的圖說轉換成自然的用語。
Google 和史丹佛的圖像描述系統基本上滿相似的，都是將電腦視覺系統（computer vision）與自然語言處理系統（natural language processing）合併為一個系統，透過機器學習（machine learning）同時訓練它的影像辨識和描述能力。
系統先將影像輸入到迴旋神經網路（convolutional neural network，CNN，用於影像辨識），訓練它從影像中分類物體的能力，然後再用遞歸神經網路（recurrent neural network，RNN，用於生成文字訊息），把CNN解碼過的影像訊息生成為句子。
▲ Google的圖像描述系統的運作邏輯，先是影像處理，再來是文字處理。（Source:Google research blog）
▲史丹佛大學的圖像描述系統用既有資料集裡的圖像、圖說去訓練系統，作出圖像描述系統的模型。（Source:Stanford）
Google 的圖像描述系統已經在多個資料集上實驗過了，包括 Pascal、Flickr8k、Flickr30k 和 SBU，得到的圖片敘述在質和量上都有很好的成果。史丹佛的圖像描述系統則是在 Flickr8K、Flickr30K 和 COCO 資料集實驗過。
▲Google圖像描述系統生成的圖說，經由人工為圖說品質評分，分成描述無誤、輕微錯誤、還算與圖片有相關、與圖片無關四種表現。（Source:Google research blog）
- Google Research Blog:A picture is worth a thousand (coherent) words: building a natural description of images
- Stanford:Deep Visual-Semantic Alignments for Generating Image Descriptions
- The New York Times:Researchers Announce Advance in Image-Recognition Software
（圖片來源：flickr/ jenny downing by CC 2.0）
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