TensorFlow助力微信小程序，来自谷歌开发者大会上的商用案例

前段时间一直在研究微信小程序中的 TensorFlow.js 开发，并开发了若干示例小程序，详情请查看之前的文章：

1. 重磅好消息！TensorFlow开始支持微信小程序
2. 当微信小程序遇上TensorFlow - tensorflow.js篇
3. 当微信小程序遇上TensorFlow - 本地缓存模型
4. 当微信小程序遇上TensorFlow - 官方文档

然而，随着研究的深入，越来越觉得微信小程序的限制太多，让我开始怀疑在微信小程序中加入 TensorFlow 能否达到产品级需求。就拿微信小程序有 2M 的大小限制来说，就是一大难题， TensorFlow 的js文件就有几百K，而一个精简的图片分类模型 MobileNet ，就有 1M 多，再加上本身的业务逻辑 js 和图片文件，很难将小程序控制在 2M 以内。如果每次从网络加载模型，倒没有大小限制，但这又背离了在微信小程序中使用 TensorFlow.js 的初衷。

这个问题一直困扰了很久，直到前几天放假观看了谷歌开发者大会2019年上海的视频。在一场以 TensorFlow.js 为主题的演讲中，介绍了一款结合了AR的虚拟试妆微信小程序，采用了 TensorFlow.js 框架。

先观看一下节选视频：

TensorFlow.js演讲节选视频 - 微信小程序

因为我找到的是官方提供的回看视频，没有同步放上PPT的内容。爱奇艺上的直播回放视频，将演讲和PPT同步放到一起，看起来更方便，有兴趣的同学可以上爱奇艺，搜索谷歌开发者大会，找出2019Google开发者大会-11日下午的视频（这是一个直播合集）即可。

这是一款来自 ModiFace 团队开发的虚拟试妆微信小程序，因为结合了 AR 技术，可以实时观察上妆效果，这无疑是一个非常有前景的领域。而要将这些技术运用到微信小程序，同样面临着如下挑战：

面对挑战，ModiFace开发团队给出了解决方案：

1. 微信小程序支持 WebGL ，有了 WebGL，TensorFlow.js的推导速度比单纯用 CPU 最多可以快上 10 倍。现在的智能手机，基本上都带有 GPU ，所以这个前提条件可以满足。
2. 传统的面部特征提取技术，结合 CNN，可以减少模型复杂度，从而降低模型的大小。在深度学习领域，通常采取端到端的机器学习，让模型自行提取特征，这固然可以简化开发，但也带来了模型复杂的问题。
3. 就拿Inception V3、ResNet等模型，大小高达几十M到上百M，并不适用于端侧的机器学习。
4. 针对 TensorFlow.js 支持的算子（op）有限的问题，开发者团队通过少量修改 TensorFlow.js 源码，加入自定义的算子支持。 最终效果如何呢？下面是ModiFace团队给出的答案：

这款微信小程序已经上线，不过藏的比较深，名字叫做阿玛尼美妆官方精品商城，点击下面的小程序即可进入：

我简单的试用了一下，目前只支持唇膏的实时试妆，效果算不上完美，也不算非常流畅，不过还能接受。

自从进入机器学习领域，所看的教程、书籍，大多数都是以图片分类作为例子。图片分类是机器学习的经典应用，但我们应该认识到，还有许多应用场景，机器学习在许多领域大有可为。在TensorFlow.js的主题演讲中，谷歌的开发工程师给我们提供更多的应用场景：

最后附上TensorFlow.js主题演讲的完整视频，如果你是一名前端开发工程师，可能会对此感兴趣：