数据标注的全面指南:类型、工具与商业模式
数据标注的全面指南:类型、工具与商业模式
数据标注是机器学习和人工智能系统开发中的关键步骤,因为大多数 AI 模型依赖标注数据进行监督学习。数据标注主要应用于文字、图片、音频和视频等多种数据类型,不同类型的标注方法和应用场景各不相同。本文将详细介绍各种数据类型的标注方法、标注工具以及数据标注的商业模式。
一、不同的数据类型的标注(文字、图片、音频、视频)
A. 文字标注样例
文本标注是对文本进行特征标记的过程,对其打上具体的语义、构成、语境、目的、情感等数据标签,标注好的数据可以用于机器人学习文本中含有的意图或情感,使机器可以更加深入理解人类语言。
实体标注:实体即具有具体而真实的形态或结构的事物,能够为人们所感知与亲手接触。实体是一种概念,一般指文本中具有特定意义或指代性强的名称词,包括人名、地名、组织机构名、日期时间、专有名词等。
关系标注:关系标注就是从一段文本中首先找出实体,然后判断两者之间所存在的实际关系,例如:人与人之间的“同事”关系、“同学”关系、“师生”关系,再进行标注。
事件标注:事件是特定的人、物在特定的时间、地点相互作用的客观事实。通常来说,在事件标注中需要抽取的要素主要包括事件的主体、客体、时间、地点、原因、结果等。
分类标注:分类标注是自然语言处理的一个基本任务,是指试图推断出给定的文本(句子、文档等)的标签或标签集合。
问答标注:原始文本中的内容是标注者标注的依据,从文本中抽取问题和对应的答案。分为半抽取半生成的混合式问答和抽取式问答。
对话语料构建:对话语料构建是指根据规定的对话路径、要求描述以及知识库等模拟真实的应用场景,构建真实的对话,并在构建对话的过程中,针对每句对话所涉及的知识点进行查找并关联和回填槽值。
除此之外,文本标注还包括依存句法标注、意图标注、知识图谱验证等。
B. 图片标注样例
图像标注就是将标签附加到图像上的过程。这可以是整个图像的一个标签,也可以是图像中每一组像素的多个标签。
拉框标注:拉框标注是图像标注中常见的一种任务类型,主要是指用 2D 框、3D 框、多边形框等标注出图像中的指定目标对象。通常来说,在拉框后还需要针对每个框加上类别标签。
语义分割:语义分割是计算机视觉中非常重要的标注任务,它实际上是从像素级别进行图像识别,也就是说,要针对图像中的每个像素标注出对象类别。这样做的目的是预测图像中每一个像素的类标签。在这一过程中,我们会将从视觉角度看起来不同类的部分按照语义分到不同的类别中,从而实现图像的 “语义理解”。
关键点标注:关键点标注是指在目标对象的规定位置加上关键点,例如,在人脸图片上用点标注出眼角、鼻尖、嘴角等关键位置或在人体图像上标出骨骼或穴位的位置等。关键点标注技术在人脸识别、情感分析、人脸追踪、动作分类、行为识别等方面都有重要的作用。模型借助关键点标注理解各个点在运动中的移动轨迹,从而实现更复杂的判断。
- 3D点云:3D 点云是一种非常适合 3D 场景理解的数据,通常被认为是表示三维世界的一种较好的方法。相对于真实的 3D 图像,点云有着特有的深度表达优势。换言之,3D 点云直接给出了物体长度、宽度和深度三个维度的数据,而不需像真实 3D 图像那样,需要通过透视几何来反推三维数据。3D 点云数据可以清晰地表示所有的物体,小到几毫米,大到几十米甚至成百上千米。
除此之外,图像标注还包括线标注、目标跟踪、图像分类、OCR识别等。
C. 音频标注样例
语音标注是把语音中包含的文字信息、各种声音标记提取出来,再进行转写或者合成的过程。人工智能通过学习这些标注后的数据,从而具备“听力”,使计算机可以实现精准的语音识别能力。
语音切割转写:语音切割要求标注人员需要考虑语境、语法和语义,将语音按照规定的时间间隔进行分割,标注过程中通过打点剪切的方式得以实现;语音转写是指将音频中的内容转写成文字的过程,以手动录入的方式实施。
语音校对:语音校对的任务难度低于语音切割转写,是针对原始的语音转写结果进行检查和修改,是对不标准的发音进行校正的过程。
拼音和停顿标注:对照音频和文本为文本添加拼音和声调。这要求标注人员对停顿时长有准确的感知,对拼音的轻声和儿化音有良好的语感。
语音采集:语音采集主要是语音录制,看似简单,实则对环境因素要求较高。底噪过大、喷麦等情况都会影响语音采集的质量。
字幕时间戳校正:字幕时间戳校正主要是确保音频与文字内容相对应,保证声音和文字同步展示。简而言之,声音停止时,文字在屏幕上消失。
D. 视频标注样例
图片、音频的组合较为复杂
视频目标跟踪:为连续帧中的目标加上标注,并跟踪其动作。
事件检测:标注视频中发生的特定事件
二、过程中交付产物的标准、AI模型怎么导入标注的交付物
三、不同行业的侧重点(医疗、智能驾驶、全产业)
科学研究 地球科学 标注卫星图像、遥感数据,以监测气候变化、灾害预警、自然资源管理
生物医学 标注病理切片、细胞图像、基因组数据,用于疾病诊断和新药研发的模型训练
制造业 质量控制 标注生产线上产品的缺陷,如裂纹、污渍,用于自动化检测系统
智能物流 标注仓库环境、货物堆放,优化库存管理和自动化拣货流程
农业 精准农业 标注作物生长状态、土壤湿度,用于智能灌溉和施肥系统的训练
动物健康管理 标注家畜行为和健康状况,提前预警疾病,优化养殖策略
能源 精准农业 标注作物生长状态、土壤湿度,用于智能灌溉和施肥系统的训练
可再生能源 标注风力、太阳能发电设备的状态,优化能源生产和存储
交通运输 自动驾驶 标注道路标志、行人、障碍物,训练自动驾驶汽车的感知和决策系统
交通流量分析 标注城市交通监控视频,预测交通拥堵,优化交通信号控制
金融 风险管理 标注信贷记录、财务报表,用于信用评估和贷款审批的模型训练
金融市场预测 通过对历史市场数据的标注和分析,建立预测模型,帮助金融机构优化资产配置和风险管理
医疗健康 智能诊断 标注X光、CT、MRI图像,辅助医生识别肿瘤、骨折等病症
患者监测 标注患者生命体征数据,预测病情变化,提高护理质量
教育 智能辅导 标注学生学习行为,个性化推荐学习资源,提升教学效果
考试评估 标注考试答案,训练自动评分系统,提高评分公正性和效率
互联网治理 内容审核 标注社交媒体内容,识别不良信息,维护网络环境
版权保护 标注原创作品特征,识别侵权行为,保护创作者权益
四、产业产生的原因、相关名词、政策科普
必要性
为什么需要数据标注?
数据标注是机器学习和人工智能系统开发中的关键步骤,因为大多数 AI 模型依赖标注数据进行监督学习。以下是需要数据标注的主要原因:
- 机器学习模型需要有监督的数据
- 监督学习的核心:监督学习模型需要通过大量的标注数据来学习输入(特征)和输出(目标)的对应关系。例如,想让模型识别图像中的猫,就需要提供大量“猫”的标注图片和其他类别的图片作为对比。
- 训练模型的基础:标注数据是训练模型的基础,没有标注数据,模型无法学习。标注数据可以帮助机器学习模型理解复杂的数据模式,例如图像中的物体形状或文本的语义结构。
- 提高模型的性能:数据标注质量直接影响模型效果:高质量的标注可以显著提升模型的性能和准确率。例如,在自动驾驶中,精确标注的道路、车辆和行人信息可以提高系统的安全性和可靠性。减少模型偏差:通过标注多样化的数据(如不同光线、天气条件下的图片),可以让模型适应更多场景,减少偏差。
- 应对复杂的任务:复杂任务需要精细化标注:一些任务(如语义分割或 3D 点云处理)需要对数据进行精细化标注,以满足模型的需求。例如,在医疗图像分析中,标注肿瘤的精确位置和边界是诊断和治疗的关键。
- 实现多模态融合:多模态任务(如结合图像、文本和音频的信息)需要对每种模态的数据进行标注,才能进行融合。
- 支持模型验证与评估:验证模型的性能:标注数据不仅用于训练,还用于验证和评估模型的性能。例如,通过标注的测试集,可以评估模型的准确率、召回率和其他指标。支持模型调优:分析模型在标注数据上的错误,可以找到模型的不足,并针对性地改进。
- 构建行业应用:推动行业落地:数据标注是人工智能技术落地的关键环节。例如,在自动驾驶领域,标注数据用于感知系统;在电商领域,标注商品图片分类信息可提高推荐系统效果。满足法规要求:在一些行业(如医疗和金融),高质量的标注数据是满足法律或行业标准的必要条件。
常见的标注工具
- 图像标注工具:如LabelImg、VoTT、RectLabel等,学习如何进行图像中的对象标注。
- 文本标注工具:如Prodigy、Labelbox,学习如何对文本进行情感分类、命名实体识别(NER)等标注。
- 音频标注工具:如Audacity、Praat,学习对音频片段进行标注。
成熟工具:https://blog.51cto.com/u_15116285/6820270
本地工具:https://app.wyd.pkudh.net/project
五、规范化建标签、规范化培训生产(新词发现)
规章制度规范:奖赏机制。图项标注中对于新标签的发现
标签库规范
培训文档规范
六、数据标注的商业模式(一次性买断工具、中间商服务、格式化数据贩卖)
- 卖服务:数据标注服务模式
- 全包数据标注服务:为需求方提供从数据采集到标注的一站式服务,包括数据采集、清洗、标注及质检等,提供高质量的数据服务。
- 外包数据标注服务:将数据标注任务外包给专业团队或个人,利用其专业技能,提高标注效率和质量。
- 众包数据标注平台:构建平台连接需求方和广泛的标注人员,利用社会化资源完成数据标注任务,降低成本,提高效率。外包侧重专业性和定制化服务,众包注重成本效益和大规模参与。
- 卖数据:数据产品销售模式
- 买断版权模式:将数据以买断方式出售给需求方,需求方获得数据的所有权和使用权。
- 数据共享模式:将数据共享到共享空间,允许需求方访问和使用数据,促进数据的流通和再利用。
- 卖工具:数据标注平台销售模式
- 公有云服务:提供基于公有云的标注平台服务,客户无需自行搭建基础设施。
- 私有云服务:为客户提供私有云服务,确保数据安全和隐私,提供定制化解决方案。
- 源码销售:出售标注平台的源代码,允许客户进行二次开发和定制。