یادگیری ماشین به معنای یادگیری کامپیوترها از داده ها با استفاده از الگوریتم ها برای برای انجامدادن یک کار خاص بدون برنامهریزی مستقیم استفاده میشوند. یادگیری عمیق از ساختار پیچیده ای از الگوریتم های مدل سازی شده بر روی مغز انسان استفاده می کند.
این امکان پردازش داده های بدون ساختار مانند اسناد، تصاویر و متن را فراهم می کند.
یادگیری عمیق زیرمجموعه ای تخصصی از یادگیری ماشین است که به نوبه خود زیرمجموعه ای از هوش مصنوعی است.
یادگیری ماشین اصطلاح کلی برای زمانی است که رایانه ها از داده ها یاد میگیرند. این تلاقی علم کامپیوتر و آمار را توصیف می کند که در آن الگوریتم ها الگوریتم ها برای برای انجامدادن یک کار خاص بدون برنامهریزی مستقیم استفاده میشوند. در عوض، آنها الگوهای موجود در داده ها را تشخیص می دهند و پس از رسیدن داده های جدید، پیش بینی می کنند. به طور کلی، بسته به داده هایی که برای یادگیری استفاده میشود، فرآیند یادگیری الگوریتم ها میتواند تحت نظارت یا بدون نظارت باشد.
الگوریتم های یادگیری عمیق را میتوان هم به عنوان یک تکامل پیچیده و هم از نظر ریاضی نوع پیچیده ی الگوریتم های یادگیری ماشین در نظر گرفت.
یادگیری عمیق الگوریتم هایی را توصیف میکند که داده ها را با ساختار منطقی شبیه به نحوه نتیجه گیری یک انسان، تجزیه و تحلیل میکند. توجه داشته باشید که این امر میتواند هم از طریق یادگیری تحت نظارت و هم بدون نظارت اتفاق بیفتد. برای دستیابی به این هدف، برنامه های کاربردی یادگیری عمیق از ساختار لایه ای از الگوریتم ها به نام شبکه عصبی مصنوعی(ANN) استفاده میکنند. طراحی چنین ANN از شبکه عصبی بیولوژیکی مغز انسان الهام گرفته شده است و منجر به فرآیند یادگیری بسیار بهتر از مدلهای یادگیری ماشین استاندارد میشود.
مثال ANN را در تصویر بالا در نظر بگیرید. سمت چپ ترین لایه لایه ورودی، سمت راست ترین لایه لایه خروجی نامیده میشود. لایه های میانی لایه های پنهان نامیده می شوند زیرا مقادیر آنها در مجموعه آموزشی قابل مشاهده نیست. هر چه یک شبکه لایه های پنهان بیشتری بین لایه ورودی و خروجی داشته باشد، عمق بیشتری دارد. به طور کلی، هر شبکه عصبی مصنوعی با دو یا چند لایه پنهان به عنوان یک شبکه عصبی عمیق شناخته می شود.
امروزه از یادگیری عمیق در بسیاری از زمینه ها استفاده می شود. به عنوان مثال، در رانندگی خودکار، از یادگیری عمیق برای تشخیص اشیا، مانند علائم STOP یا عابران پیاده استفاده می شود. ارتش از یادگیری عمیق برای شناسایی اشیاء از ماهواره ها استفاده می کند، به عنوان مثال. برای کشف مناطق امن یا ناامن برای نیروهای خود. البته، صنعت لوازم الکترونیکی مصرفی نیز سرشار از یادگیری عمیق است. برای مثال، دستگاههای کمکی خانگی مانند آمازون الکسا، برای پاسخ به صدای شما و دانستن اولویتهای شما، به الگوریتمهای یادگیری عمیق متکی هستند.
به طور کلی، از طریق مهندسی خودکار ویژگی ها و قابلیت های خودآموزی آن، الگوریتم های یادگیری عمیق تنها به مداخله انسانی کمی نیاز دارند. در حالی که این پتانسیل عظیم یادگیری عمیق را نشان میدهد، دو دلیل اصلی وجود دارد که چرا اخیرا به قابلیت استفاده زیادی دست یافته است: در دسترس بودن داده و قدرت محاسباتی.
اولا، یادگیری عمیق به حجم فوقالعاده وسیعی از داده نیاز دارد.
ثانیا، یادگیری عمیق به قدرت محاسباتی قابل توجهی نیاز دارد. با این حال، با ظهور زیرساختهای رایانش ابری و GPUهای با کارایی بالا (واحدهای پردازش گرافیکی که برای محاسبات سریعتر استفاده میشوند)، زمان آموزش شبکه یادگیری عمیق را میتوان از هفتهها به ساعتها کاهش داد.
اما احتمالاً یکی از مهمترین پیشرفت ها در زمینه یادگیری عمیق، ظهور یادگیری انتقالی است، یعنی استفاده از مدل های از پیش آموزش دیده.
این نیازهای عظیم به داده ها دلیل نمیشد که الگوریتم های ANN به عنوان راه حل بهینه برای همه مشکلات در گذشته در نظر گرفته شوند. با این حال، برای بسیاری از کاربردها، اکنون می توان این نیاز به داده را با استفاده از مدل های از پیش آموزش دیده برآورده کرد.
اولا، در حالی که الگوریتمهای یادگیری ماشین ساختار نسبتا سادهای دارند، مانند رگرسیون خطی یا درخت تصمیم، یادگیری عمیق مبتنی بر یک شبکه عصبی مصنوعی است. این ANN چند لایه، مانند مغز انسان، پیچیده و در هم تنیده است.
ثانیا، الگوریتمهای یادگیری عمیق به مداخله انسانی بسیار کمتری نیاز دارند.
ثالثاً، یادگیری عمیق به دادههای بسیار بیشتری نسبت به الگوریتمهای یادگیری ماشینی سنتی برای عملکرد صحیح نیاز دارد. یادگیری ماشین با هزاران نقطه داده کار می کند، یادگیری عمیق اغلب تنها با میلیون ها نقطه کار می کند. با توجه به ساختار چند لایه پیچیده، یک سیستم یادگیری عمیق به مجموعه داده بزرگی برای حذف نوسانات و ایجاد تفسیرهای با کیفیت بالا نیاز دارد.
برای جمع بندی میتوان گفت:
یادگیری عمیق زیرمجموعه ای از یادگیری ماشین است.
یادگیری عمیق بر ساختار لایه ای از الگوریتم ها به نام شبکه عصبی مصنوعی متکی است.
یادگیری عمیق نیاز به داده های زیادی دارد اما برای عملکرد صحیح به مداخله های انسانی کم نیاز دارد.
منبع: https://levity.ai/blog
توی این مقاله می خوایم کلیاتی را درمورد یادگیری ماشین بگیم.
فاطمه روانبخش 2,045 بیشتر بخوانیدتوی این مطلب می خوام به طور کامل در مورد مسیر و روند یادگیری ML یا ماشین لرنینگ از صفر تا حرفه ای صحبت کنم و مسیر راه رو بهتون نشون بدم!
محمد کاظمی 5,155 بیشتر بخوانیدیادگیری ماشینی در حال حاضر یک موضوع داغ است و همه سعی می کنند هر اطلاعاتی را در مورد این موضوع بدست آورند. مباحث بسیار زیادی ذر یادگیری ماشین وجود دارد. در این پست ، من به مهمترین مباحث مربوط …
محمد کاظمی 1,038 بیشتر بخوانید