Çuňňur öwrenmek, emeli intellekt we gödekler üçin maşyn öwrenmek: mysal bilen düşündirildi

Işdeşleriňiz bilen aklyňyz bilen parlak bolmak isleýärsiňizmi ýa-da häzirki tehniki temalar boýunça söhbetdeşlikde dostlaryňyza täsir etmek isleýärsiňizmi? Söhbetdeşlikde “Emeli intellekt” ýa-da “Maşyn öwrenmek” hakda ýatlaň we tamamladyňyz. “Emeli intellekt” adalgasy indi giňden eşidilýär. Programmistler AI öwrenmek isleýärler. Leadersolbaşçylar öz hyzmatlarynda AI-ni durmuşa geçirmek isleýärler. Emma iş ýüzünde hatda hünärmenler “AI” -iň nämedigine hemişe düşünmeýärler. Bu makala, “emeli intellekt” we “maşyn öwrenmek” adalgalaryna düşünmäge kömek eder. Şeýle hem, maşyn öwrenmegiň iň meşhur görnüşi bolan “Deep Learning” -iň nähili işleýändigini öwrenersiňiz. Möhüm zat, bu görkezmeler elýeterli dilde ýazylýar. Bu ýerdäki matematika düşünmek gaty kyn bolmaz.

Esasy esaslar

Çuňňur öwrenmegiň nämedigine düşünmek üçin ilkinji ädim esasy sözleriň arasyndaky tapawuda düşünmekdir. Surat: Datanami

Emeli intellekt vs Maşyn öwrenmek

Emeli intellekt (AI ýa-da AI agnl.) Adamyň pikirleniş prosesini kompýuter arkaly göçürmek synanyşygydyr. Emeli intellekt pudagyndaky gözlegler ýaňy başlanda, alymlar adam aňynyň özüni alyp barşyny belli bir şertlerde göçürmäge synanyşdylar, ýagny käbir meseleleri çözmek üçin ýitileşdirdiler. Mysal üçin, maşyn oýun oýnap biler ýaly. Hasaplaýyş maşynynyň berjaý etmeli birnäçe düzgünini kesgitlediler. Kompýuterde mümkin bolup biljek hereketleriň sanawy bardy we dizaýn döwründe kesgitlenen düzgünlere we çäklendirmelere esaslanyp kararlar berdi. ML kompýuterlere özbaşdak öwrenmäge mümkinçilik berýär. Okuwyň bu görnüşi, köp mukdarda maglumatlary aňsatlyk bilen gaýtadan işläp bilýän häzirki zaman hasaplaýyş tehnologiýasyndan peýdalanýar.

Gözegçilik edilýän okuw vs Gözegçiliksiz okuw

Gözegçilik okuwy girişlerden we garaşylýan netijelerden ybarat bellikli maglumatlar toplumyny ulanýar. Gözegçilik edilýän okuwdan peýdalanyp, emeli intellekt öwredeniňizde, giriş hökmünde maglumatlary berýärsiňiz we netijäniň nähili bolmalydygyny kesgitleýärsiňiz. AI-iň öndürýän netijesi garaşylýandan tapawutly bolsa, AI hasaplamalaryny düzetmeli. AI ýalňyşlyk goýberýänçä, maglumatlar massiwinde birnäçe gezek gaýtalanýar. Gözegçilik edilýän okuwyň mysaly, howany çaklaýan emeli intellekt bolup biler. Taryhy maglumatlary ulanyp, howany çaklamagy öwrenýär. Giriş maglumatlary basyş, çyglylyk we ýeliň tizligi, netijede temperatura almaly. Gözegçiliksiz okuw, gurulmadyk maglumatlary ulanyp AI-ni öwretmekden ybarat. Gözegçiliksiz öwrenişmek arkaly emeli intellekt öwredeniňizde, AI-e maglumatlaryň logiki klassifikasiýalaryny döretmäge mümkinçilik berýärsiňiz. Gözegçilik edilmedik maşyn öwrenişini ulanyp, emeli intellektiň mysaly, onlaýn dükanda müşderiniň özüni alyp barşyny robot çaklaýjydyr. Öň belli girişleri we netijeleri ulanman öwrenýär. Munuň ýerine giriş maglumatlarynyň özi klassifikasiýa etmeli. Algoritm haýsy ulanyjylaryň haýsy önümleri saýlaýandygyny kesgitlemeli we size aýtmaly.

Maşyn öwrenmek nähili işleýär

Şeýlelik bilen, çuňňur öwrenmek maşyn öwrenmäge çemeleşmeleriň biridir. Berlen giriş maglumatlaryndan netijeleri çaklamaga mümkinçilik berýär. AI-ni türgenleşdirmek üçin ýokardaky wariantlaryň ikisini hem ulanyp bilersiňiz: gözegçilik edilýän we gözegçilik edilmedik okuw. “Deep Learning” -iň aýdyň mysal ulanyp nähili işleýändigine düşüneris: geliň, howa gatnawynyň bahalaryny çaklamak üçin bir hyzmaty ösdürmeli diýeliň. Algoritmimizi gözegçilik edilýän usul bilen öwrederis. Howa gatnawynyň bahalaryny çaklamak üçin hyzmatymyzyň aşakdaky giriş maglumatlaryna esaslanyp bahany çaklamagyny isleýäris (görkeziş aňsatlygy üçin gaýdyp uçuşy göz öňünde tutmaýarys):

• howa menzili;
• howa menzili;
• meýilleşdirilen gidiş senesi;
• awiakompaniýasy.

Nerw ulgamlary Geliň, emeli intellektiň beýnisine göz aýlalyň. Biologiki jandarlarda bolşy ýaly, çaklaýjymyzyň “kellesinde” neýronlar bar. Suratda olar tegelek görnüşinde görkezilýär. Neýronlar biri-birine baglydyr. Suratda neýronlar üç topara bölünýär:

• giriş gatlagy;
• gizlin gatlak 1 (gizlin gatlak 1) we gizlin gatlak 2 (gizlin gatlak 2);
• çykyş gatlagy.

Käbir maglumatlar giriş gatlagyna girýär. Biziň ýagdaýymyzda giriş gatlagynda dört neýron bar: gidýän howa menzili, howa menzili, gidýän senesi, awiakompaniýa. Giriş gatlagy maglumatlary ilkinji gizlin gatlaga geçirýär. Gizlin gatlaklar alnan giriş maglumatlaryna esaslanyp matematiki hasaplamalary ýerine ýetirýärler. Nerw ulgamlary gurlanda esasy meseleleriň biri, gizlin gatlaklaryň sanyny we her gatlakdaky neýronlaryň sanyny saýlamakdyr. Çykyş gatlagy, alnan maglumatlary bize gaýtaryp berýär. Biziň ýagdaýymyzda, uçuşyň garaşylýan bahasy. Şu wagta çenli iň gyzykly zady sypdyrdyk: garaşylýan baha nädip hasaplanýar? Çuňňur öwrenmegiň jadysy şu ýerden başlaýar. Neýronlaryň arasyndaky her bir baglanyşyk belli bir agram (koeffisiýent) bilen kesgitlenýär. Bu agram giriş bahasynyň ähmiýetini kesgitleýär. Başdaky agramlar tötänleýin kesgitlenýär. Howa gatnawynyň bahasyny çaklanyňyzda, gidýän senesi bahalara iň köp täsir edýär. Şonuň üçin “gidiş senesi” neýronynyň baglanyşyklary has agramlydyr. Her neýronyň özüne işjeňleşdirme funksiýasy bar. Matematiki bilimsiz bu funksiýanyň nämedigine düşünmek kyn. Geliň, biraz ýönekeýleşdireliň: işjeňleşdirme funksiýasynyň maksady neýrondan çykmagy “standartlaşdyrmak”. Maglumat toplumy nerw ulgamynyň ähli gatlaklaryndan geçenden soň, netijäni çykyş gatlagynyň üsti bilen yzyna berýär. Şu wagta çenli hemme zat düşnükli, şeýlemi?

Nerw ulgamy okuwy

Nerw ulgamyny öwretmek, çuňňur öwrenmegiň iň kyn bölegi! Näme üçin? Sebäbi size köp mukdarda maglumat gerek. Sebäbi has köp hasaplaýyş güýji gerek. Taslamamyz üçin taryhy uçar maglumatlaryny tapmalydyrys. Mundan başga-da, gidýän we barjak howa menzilleriniň, gidiş senesi we dürli awiakompaniýalaryň mümkin bolan kombinasiýalary üçin. Bilet bahalary bilen gaty köp maglumat gerek. Giriş maglumatlarymyzy toplumymyzdan nerw ulgamymyzyň girişlerine iýmitlendirmeli we olaryň eýýäm bar bolan netijelere laýyk gelýändigini barlamaly. Emeli intellekt bilen alnan netijeler garaşylýanlardan tapawutly bolsa, bu entek ýeterlik taýýarlyk görmändigini aňladýar. Nerw ulgamymyzyň üsti bilen maglumatlaryň doly mukdaryny işledenimizden soň, AI netijeleriniň maglumatlar toplumymyzdaky hakyky netijelerden näderejede tapawutlydygyny görkezýän bir funksiýa döredip bileris. Şeýle funksiýa çykdajy funksiýasy diýilýär . Bar güýjümiz bilen çalyşýan iň oňat ýagdaýda, çykdajy funksiýamyzyň bahalary nola deňdir. Bu, nerw ulgamy tarapyndan saýlanan çykdajylaryň maglumatlar bazasyndaky biletleriň hakyky bahasyndan tapawudynyň ýokdugyny aňladýar.

Çykdajy funksiýasynyň bahasyny nädip peseldip bileris?

Neýronlaryň arasyndaky baglanyşyk agramlaryny üýtgedýäris. Bu tötänleýin edilip bilner, ýöne bu çemeleşme täsirli däl. Munuň ýerine Gradient Descent atly usuly ulanarys . Bu algoritm, maglumatlar toplumymyzy gaýtadan işlemegiň her täze gaýtalanmagyndan soň agramlary kem-kemden köpeltmek arkaly işleýär. Käbir agramlar toplumy üçin çykdajy funksiýasynyň emele gelen (ýa-da gradientini) hasaplamak bilen, iň az haýsy tarapa ýatýandygyny görüp bileris. Suratda: Başlangyç agram - başlangyç agram, Global çykdajy iň pes - çykdajy funksiýasynyň global minimal. Çykdajy funksiýasyny azaltmak üçin maglumatlarymyzda birnäçe gezek hasaplamalary etmeli. Şonuň üçin köp hasaplaýyş güýji gerek. Agramlar gradient aşak düşmek usuly bilen awtomatiki usulda täzelenýär. Bu çuňňur öwrenmegiň jadysy! AI uçuş bahalaryny çaklamak hyzmatymyzy öwredenimizden soň, bahalary hakykatda çaklamak üçin arkaýyn ulanyp bileris.

Geliň, jemläliň ...

• Çuňňur öwrenmek akyl paýlamak üçin nerw ulgamlaryny ulanýar.
• Nerw ulgamynda neýronlaryň üç görnüşi bar: giriş gatlagy, gizlin gatlaklar, çykyş gatlagy.
• Neýronlaryň arasyndaky her bir baglanyşygyň öz agramy bar, bu girişiň ähmiýetini görkezýär.
• Neýronlar neýrondan çykýanlary “standartlaşdyrmak” üçin işjeňleşdirme funksiýasyny ulanýarlar.
• Nerw ulgamyny türgenleşdirmek üçin köp mukdarda maglumat gerek.
• Nerw ulgamyny ulanyp, maglumatlar massiwini gaýtadan işlesek we çykyş maglumatlary hakyky maglumatlar bilen deňeşdirsek, AI-iň nädogrydygyny görkezýän çykdajy funksiýasyny alarys.
• Maglumatlary gaýtadan işlenenden soň, neýronlaryň arasyndaky agramlar, çykdajy funksiýasynyň peselmegini gazanmak üçin gradient aşak düşmek usuly bilen sazlanýar.

Asyl baglanyşyk