Akili Bandia (AI) si dhana moja yenye msingi thabiti, bali hutokana na mjadala wa kielimu wa miongo mingi kuhusu jinsi ya kuunda akili. Ili kuelewa AI, lazima mtu kwanza aingie katika asili yake ya kiakili - mgongano na muungano wa shule mbili kuu za kifalsafa: Uashiriaji na Uunganishaji. Shule hizi zinawakilisha maoni tofauti kabisa ya akili, na bahati zao zinazobadilika zimeunda mwelekeo wa kihistoria na mwelekeo wa baadaye wa uwanja mzima wa AI.
1.1 Shule Mbili za Mawazo
Ujengaji mantiki wa akili bandia hufanyika kando ya njia kuu mbili: ujanja wa ishara wa juu-chini na ujifunzaji uliochochewa kibaolojia kutoka chini kwenda juu.
Uashiriaji (Mantiki ya "Juu-Chini")
Uashiriaji, pia unajulikana kama uhakiki au shule ya kompyuta, inategemea imani ya msingi kwamba kiini cha akili kiko katika kudhibiti alama kulingana na seti ya sheria zilizo wazi, rasmi. Huu ni mbinu ya "juu-chini", na dhana kwamba utambuzi wa binadamu na michakato ya mawazo inaweza kufupishwa katika shughuli za ishara. Katika mtazamo huu, akili inaonekana kama mchakato wa hoja ya kimantiki, na akili inaweza kufananishwa na programu ya kompyuta inayoendesha kwenye data iliyoandaliwa.
Udhihirisho wa kawaida wa shule hii ni Mifumo ya Wataalamu. Mifumo hii ilifurahia enzi yao ya dhahabu katika miaka ya 1970 na 1980, na kuashiria mafanikio ya kwanza ya kibiashara ya AI. Walilenga kuiga michakato ya kufanya maamuzi ya wataalam wa binadamu katika nyanja nyembamba maalum (kama vile uchunguzi wa matibabu au uchambuzi wa kemikali) kupitia msingi wa maarifa ulio na idadi kubwa ya sheria za "ikiwa-basi". Mafanikio ya mifumo ya wataalamu yalisukuma uashiriaji hadi kilele chake, na kuifanya iwe sawa na AI wakati huo.
Uunganishaji (Mantiki ya "Chini-Juu")
Tofauti na uashiriaji, uunganishaji, pia unajulikana kama shule ya bioniki, inasema kwamba akili ni jambo linalojitokeza. Haiongozwi na kidhibiti kikuu au sheria zilizowekwa mapema, bali hutokana na mwingiliano changamano kati ya idadi kubwa ya vitengo rahisi, vilivyounganishwa vya uchakataji (i.e., neurons bandia). Mantiki hii ya "chini-juu" imehamasishwa na muundo wa ubongo wa binadamu, kuamini kwamba akili haijapangwa, bali hupatikana kwa kujifunza mifumo kutoka kwa data.
Imani ya msingi ya uunganishaji ni kwamba tabia ngumu zinaweza kutokea kutoka kwa mwingiliano rahisi wa ndani, bila hitaji la sheria dhahiri za ulimwengu. Ujumuishaji wake mkuu wa kiteknolojia ni Mitandao ya Neural Bandia (ANNs). Miundo hii hujifunza mahusiano changamano kati ya ingizo na matokeo kwa kufunzwa kwa kiasi kikubwa cha data ya sampuli na kurekebisha kila mara "uzito" (i.e., nguvu za unganisho) kati ya neurons.
1.2 Pendulum ya Historia: Kupanda, Majira ya baridi, na Uamsho
Historia ya maendeleo ya AI si ile ya maendeleo ya mstari, bali inafanana na pendulum inayoyumba heen na huko kati ya uashiriaji na uunganishaji. Mchakato huu unaonyesha sana kwamba mafanikio au kushindwa kwa dhana ya kinadharia haitegemei tu kina cha mawazo yake, bali pia juu ya vikwazo vya teknolojia na hali ya kiuchumi ya wakati huo. Mantiki ya msingi ya AI haibadiliki katika utupu, na trajectory yake ya maendeleo ni matokeo ya moja kwa moja ya mwingiliano changamano kati ya (1) mawazo makuu ya kifalsafa, (2) nguvu ya kompyuta inayopatikana, na (3) uwezekano wa kiuchumi.
Faida za Mapema na Majira ya kwanza ya baridi ya AI
Katika siku za mwanzo za AI, uunganishaji ulionyesha uwezo mkubwa. Hata hivyo, mwaka wa 1969, Marvin Minsky, mtu mashuhuri katika uashiriaji, alichapisha kitabu Perceptrons, ambacho kilikuwa hatua muhimu ya mabadiliko katika historia. Minsky alithibitisha kikamilifu hesabu kwamba mitandao rahisi ya neural ya safu moja ya wakati huo (i.e., perceptrons) haikuweza kutatua baadhi ya matatizo ya msingi, kama vile tatizo la kimantiki la "exclusive or" (XOR). Ukosoaji huu sahihi wa kitaaluma, pamoja na uhaba wa jumla wa nguvu ya kompyuta ya kompyuta wakati huo, ulitoa pigo kubwa kwa utafiti wa unganisho. Ufadhili wa utafiti ulipunguzwa sana, na utafiti wa mtandao wa neural uliingia katika kipindi cha vilio kilichoendelea kwa zaidi ya muongo mmoja, unaojulikana kama majira ya kwanza ya "AI". Katika kipindi hiki, mantiki ya uashiriaji ilichukua nafasi kubwa kabisa.
Enzi ya Dhahabu ya Uashiriaji na Majira ya pili ya baridi ya AI
Mifumo ya wataalamu ilistawi katika miaka ya 1980, na kusukuma uashiriaji hadi kilele cha matumizi ya kibiashara. Hata hivyo, mapungufu yake yalionyeshwa hatua kwa hatua: mifumo ya wataalamu ilikuwa ghali kujenga, misingi ya maarifa ilikuwa ngumu kudumisha, haikuweza kushughulikia maelezo yasiyo wazi, na haikuwa na uwezo wa kujifunza kiotomatiki maarifa mapya. Hatimaye, kushindwa kibiashara kwa "mashine za Lisp" zilizotumiwa hasa kuendesha programu za ishara za AI (kama vile lugha ya Lisp) kulionyesha mwisho wa enzi hii. Kuongezeka kwa kompyuta za madhumuni ya jumla (kama vile IBM PC) na utendaji thabiti na bei ya chini kulifanya vifaa hivi vya kujitolea visiwe na ushindani, na uwanja wa AI kisha ukaingia katika majira ya pili ya baridi. Hii inathibitisha kwa mara nyingine tena kwamba ikiwa mantiki ya kinadharia itaendelea kuendeleza, lazima iwe na msingi thabiti na wa kiuchumi wa maunzi kama msaada.
Uamsho wa Uunganishaji
Uamsho wa uunganishaji haukuwa wa bahati mbaya, bali uliendeshwa na mambo matatu muhimu:
Mafanikio ya Algorithm: Wakati wa "majira ya baridi", utangulizi wa algorithms za uenezi wa nyuma na uvumbuzi wa miundo ngumu zaidi ya mtandao kama vile mitandao ya kumbukumbu ya muda mrefu (LSTMs) iliweka msingi wa algorithmic kwa mafunzo bora ya mitandao ya neural.
Mfuriko wa Data: Umaarufu wa mtandao ulileta kiasi kikubwa cha data ambacho hakijawahi kushuhudiwa. Data hii ilitoa "lishe" ya kutosha kwa mitandao ya neural ambayo inahitaji idadi kubwa ya sampuli kwa ajili ya mafunzo.
Mapinduzi ya Nguvu ya Kompyuta: Vichakataji picha (GPUs), hapo awali vilivyoundwa kwa ajili ya michezo ya video, vina usanifu wa kompyuta sambamba sana ambao ulionekana kuwa unafaa kabisa kwa shughuli za msingi za matrix katika mitandao ya neural. Kuibuka kwa GPUs kulivunja vizuizi vya nguvu za kompyuta ambavyo vilikuwa vimekumba uunganishaji kwa miongo kadhaa, kuruhusu uwezo wake wa kinadharia kuachiliwa kikweli.
Hatimaye, muunganiko wa algorithms, data, na nguvu za kompyuta uliwashwa na mapinduzi ya kujifunza kwa kina, na kufanya mantiki ya uunganishaji kuwa mkuu usiopingika katika uwanja wa AI leo.
1.3 Mtazamo potofu wa Falsafa: Uelewa dhidi ya Uigizaji
Mzozo wa kihistoria kati ya shule kuu mbili hatimaye husababisha swali la kifalsafa la kina ambalo bado halijatatuliwa hadi leo: Je, mashine inayoweza kuiga kikamilifu tabia nzuri ina uwezo wa kuelewa kikweli?
Jaribio la Turing
"Jaribio la Turing" la Alan Turing linatoa ufafanuzi wa uendeshaji, wa kitabia wa akili. Jaribio linahusisha kama mashine inaweza kuwa na mazungumzo na mwanadamu, na mwanadamu hawezi kusema kama ni mashine au mtu; basi mashine inaweza kuchukuliwa kuwa na akili. Jaribio la Turing linakwepa swali muhimu la "akili ni nini" na kugeukia "tabia gani ambayo akili inapaswa kuonyesha".
Jaribio la Mawazo la "Chumba cha Wachina"
Mwanafalsafa John Searle alipendekeza jaribio maarufu la mawazo la "Chumba cha Wachina" mwaka wa 1980, akizindua shambulio kali dhidi ya uashiriaji na jaribio la Turing. Jaribio linadhaniwa kama ifuatavyo: Mtu ambaye haelewi Kichina amefungwa kwenye chumba, na chumba kina mwongozo wa kina wa sheria za uchakataji wa Kichina (sawa na programu). Anapokea noti zilizo na herufi za Kichina zilizoandikwa juu yake (ingizo) kupitia dirisha, na kisha anafuata kwa ukali maagizo katika mwongozo wa sheria ili kupata na kuchanganya herufi zinazohusiana, na kisha hupitisha matokeo nje ya dirisha (matokeo). Kwa watu walio nje ya chumba, majibu ya chumba haya tofauti na yale ya mzungumzaji asilia wa Kichina, kwa hiyo inapita jaribio la Turing.
Hata hivyo, Searle alieleza kwamba mtu aliye ndani ya chumba hakuwahi kuelewa maana (semantics) ya herufi zozote za Kichina tangu mwanzo hadi mwisho, na alichofanya tu ni udanganyifu safi wa ishara (syntax). Searle alihitimisha kwamba kudhibiti tu alama, bila kujali jinsi gani tata, hawezi kamwe kutoa "uelewa" wa kweli. Hoja hii inapinga kwa nguvu mtazamo wa "AI yenye nguvu" (i.e., imani kwamba kompyuta iliyoandaliwa kwa usahihi inaweza kuwa na akili).
Leo, AI ya kisasa inayowakilishwa na miundo mikuu ya lugha (LLMs) inaweza kuonekana kama toleo lililoboreshwa sana la "Chumba cha Wachina" kwa maana fulani. Wanazalisha majibu ambayo yanaonekana kuwa mazuri kwa kulinganisha takwimu na mifumo katika kiasi kikubwa cha data ya maandishi. Mjadala kuhusu kama kweli "wanaelewa" lugha au ni "kasuku wa ajali" ngumu tu ni mwendelezo wa mjadala wa Turing dhidi ya Searle katika nyakati za kisasa.
Kwa muda mrefu, uashiriaji na uunganishaji zimezingatiwa kama dhana mbili za kipekee. Hata hivyo, "vita" ya historia inafikia mwisho kwa namna ya usanisi. Mantiki ya msingi ya siku zijazo si uamuzi wa ama-au, bali ni muungano wa hizo mbili. Mwelekeo huu unaonyeshwa katika kuongezeka kwa AI ya Neuro-Alama. Uwanja huu unalenga kuunganisha uwezo thabiti wa utambuzi wa muundo wa mitandao ya neural na uwezo madhubuti wa hoja ya kimantiki wa mifumo ya alama, kwa lengo la kujenga mifumo yenye nguvu zaidi ambayo inaweza kujifunza na kutoa sababu. Kwa mfano, mawakala wa kisasa wa AI wanaweza kupiga zana za alama za nje (kama vile vikokotozi, maswali ya hifadhidata) ili kuongeza uwezo wao wenyewe, ambayo ni mchanganyiko wa vitendo wa mifumo ya neural na zana za alama.
Zaidi ya hayo, usanifu wa "Mchanganyiko wa Wataalamu (MoE)" katika miundo mikuu ya lugha ya kisasa pia inalingana na mifumo ya wataalamu wa uashiriaji katika dhana. Muundo wa MoE una mitandao midogo mingi maalum ya "wataalamu" na mtandao wa "lango", ambayo inawajibika kwa kuchagua mtaalamu anayefaa zaidi kushughulikia kila ingizo. Hii inafanana kazi na mfumo wa alama unaopiga moduli maalum za kazi kulingana na sheria, lakini utekelezaji wake ni wa uunganishaji kabisa - kupitia ujifunzaji wa mwisho-kwa-mwisho na uboreshaji tofauti. Hii inaonyesha kwamba mantiki ya msingi ya AI inahamia kutoka upinzani hadi ukamilishaji, na kuunda uwezo wenye nguvu ambao haujawahi kushuhudiwa kupitia muunganisho.
Jedwali la 1: Ulinganisho wa Dhana za Msingi za AI: Uashiriaji dhidi ya Uunganishaji
Kipengele | Uashiriaji (Juu-Chini) | Uunganishaji (Chini-Juu) |
---|---|---|
Kanuni ya Msingi | Akili inafikiwa kwa kudhibiti alama na kufuata sheria rasmi. | Akili hutokea kutokana na mwingiliano wa idadi kubwa ya vitengo rahisi, vilivyounganishwa. |
Uwakilishi wa Maarifa | Msingi dhahiri, ulioundwa wa maarifa (k.m., sheria za "ikiwa-basi"). | Maarifa ya wazi, yaliyosambazwa, yaliyoandikwa katika uzito wa miunganisho ya mtandao. |
Njia ya Hoja | Hoja kulingana na upunguzaji wa kimantiki, utafutaji, na sheria za kiakili. | Hoja kulingana na utambuzi wa ruwaza unaoendeshwa na data na uingizaji takwimu. |
Teknolojia Muhimu | Mifumo ya wataalamu, programu ya kimantiki, grafu za maarifa. | Mitandao ya neural bandia, kujifunza kwa kina, miundo mikuu ya lugha. |
Faida | Ufafanuzi thabiti, madhubuti ki mantiki, bora katika maeneo yaliyoelezwa vizuri. | Uwezo thabiti wa kujifunza, unaweza kushughulikia data isiyo wazi na isiyoandaliwa, uwezo mzuri wa jumla. |
Hasara | Kizuizi cha upataji wa maarifa, uwezo dhaifu wa kushughulikia uhakika, mfumo dhaifu. | Tatizo la "sanduku nyeusi" (ufafanuzi duni), inahitaji kiasi kikubwa cha data na nguvu za kompyuta, huathiriwa na mashambulizi ya adui. |
Kilele cha Kihistoria | Enzi ya mifumo ya wataalamu katika miaka ya 1970 na 1980. | Enzi ya kujifunza kwa kina kutoka 2010 hadi leo. |
Takwimu Zinazowakilisha | Marvin Minsky, Herbert A. Simon, Allen Newell. | Geoffrey Hinton, Yann LeCun, John Hopfield, Fei-Fei Li. |
2.1 Asili ya Kihisabati ya AI
Kazi kuu ya akili bandia ya sasa inaweza kawaida kuelezewa kama: kupata suluhu bora takriban katika nafasi ya tatizo tata, yenye vipimo vingi. Badala ya kutatua matatizo kwa kujaribu uwezekano wote kabisa, inatumia mbinu za hisabati kupata suluhu nzuri ya kutosha. Hisabati huipa AI zana rasmi za uundaji na lugha za maelezo za kisayansi, na ndio msingi wa kujenga, kuelewa, na kuboresha mifumo ya AI.
2.2 Nguzo ya 1: Uwezekano na Takwimu - Mantiki ya Uhakika
Nadharia ya uwezekano na takwimu huipa AI mfumo wa kinadharia wa kutoa sababu katika mazingira yasiyo na uhakika na kutoa ruwaza kutoka kwa data. Miundo ya AI kimsingi ni mifumo ya uwezekano ambayo hujifunza usambazaji wa data ya msingi ili kufanya ubashiri na maamuzi.
Hata hivyo, kuibuka kwa data kubwa kunaleta changamoto kubwa kwa misingi ya takwimu za jadi. Nadharia za kitakwimu za jadi, kama vile sheria ya idadi kubwa na nadharia kuu ya kikomo, zimeegemea zaidi juu ya dhana kwamba sampuli "zimegawanywa kwa uhuru na sawasawa" (i.i.d.) na kwamba ukubwa wa sampuli n ni kubwa kuliko idadi ya vipengele p (i.e., p ≪ n). Lakini katika enzi ya data kubwa, dhana hizi mara nyingi huvunjika. Kwa mfano, katika kazi za utambuzi wa picha, picha ya azimio la juu inaweza kuwa na mamilioni ya pikseli (vipengele p), wakati hifadhidata ya mafunzo inaweza kuwa na maelfu tu ya picha (sampuli n), ambayo husababisha tatizo la "laana ya dimensionality" ambapo p ≫ n. Katika kesi hii, ni rahisi kuzalisha "mahusiano ya uwongo" ambayo hufanya njia za kitakwimu za jadi kuwa batili.
Kuongezeka kwa ujifunzaji wa kina, kwa kiasi fulani, ni kukabiliana na changamoto hii. Hutoa mbinu ya kujifunza moja kwa moja uwakilishi wa vipengele bora kutoka kwa data ya vipimo vingi bila kutumia dhana za kitakwimu za jadi. Hata hivyo, kuanzisha msingi thabiti wa kitakwimu kwa dhana mpya ya data bado ni tatizo kuu la hisabati ambalo linahitaji kutatuliwa kwa haraka katika utafiti wa AI wa sasa.
2.3 Nguzo ya 2: Algebra ya Mstari - Mantiki ya Uwakilishi
Algebra ya mstari ndiyo "lugha ya ulimwengu wote" ya ulimwengu wa AI, inayotoa zana za msingi za kuwakilisha data na miundo. Katika mitandao ya neural, iwe ni ingizo (kama vile pikseli za picha, vekta za neno la maandishi), vigezo vya muundo (uzito), au matokeo ya mwisho, zote zinaonyeshwa kama muundo wa nambari: vektasi, matrix, au tenzor za vipimo vya juu.
Operesheni kuu katika mitandao ya neural, kama vile neuron kupima na kujumlisha ingizo zake zote, kimsingi ni kuzidisha kwa matrix na vektasi. Sababu kwa nini GPUs zinaweza kuharakisha mafunzo ya AI ni kwa sababu usanifu wao wa maunzi umeboreshwa sana ili kutekeleza kwa ufanisi operesheni hizi za algebra za mstari sambamba kwa kiwango kikubwa.
2.4 Nguzo ya 3: Hesabu na Uboreshaji - Mantiki ya Kujifunza
Mchakato wa kujifunza wa AI kimsingi ni tatizo la Uboreshaji wa hisabati. Lengo hasa ni kutafuta seti ya vigezo vya muundo (k.m., uzito na upendeleo katika mtandao wa neural) ambayo hupunguza tofauti kati ya ubashiri wa muundo na majibu ya kweli. Tofauti hii huhesabiwa na Kazi ya Kupoteza.
Asili ya Eneo la Mteremko: Injini ya Kujifunza
Asili ya Eneo la Mteremko ni algorithm kuu ya kufikia lengo hili na ndiyo injini inayoendesha ujifunzaji wa karibu miundo yote ya kisasa ya AI.
Wazo Kuu: Asili ya eneo la mteremko ni algorithm ya uboreshaji ya marudio ambayo inalenga kutafuta hatua ya chini kabisa ya utendakazi wa kupoteza. Mchakato huu unaweza kulinganishwa kwa mfano na mtu anayeshuka mlima katika ukungu mnene. Hawezi kuona mahali pa chini kabisa pa bonde, lakini anaweza kuhisi mteremko wa ardhi chini ya miguu yake. Mkakati wenye busara zaidi ni kuchukua hatua ndogo kando ya mwelekeo mwinuko zaidi wa kuteremka kwenye msimamo wa sasa, na kisha kurudia mchakato huu.
Mchakato Maalum:
Uanzishaji: Kwanza, weka nasibu seti ya awali ya vigezo vya muundo (uzito na upendeleo).
Hesabu ya Kupoteza: Tumia vigezo vya sasa ili muundo ufanye ubashiri kwenye data ya mafunzo, na uhesabu jumla ya hitilafu (kupoteza) kati ya ubashiri na lebo za kweli.
Hesabu ya Eneo la Mteremko: Tumia Derivative za Sehemu katika hesabu ili kuhesabu Eneo la Mteremko la kazi ya kupoteza kwa heshima na kila kigezo. Eneo la mteremko ni vekta ambayo inaelekea kwenye mwelekeo wa ongezeko la haraka zaidi katika thamani ya utendakazi wa kupoteza.
Sasisha Vigezo: Sogeza kila kigezo hatua ndogo katika mwelekeo ulio kinyume wa eneo lake la mteremko. Ukubwa wa hatua hii inadhibitiwa na hiper-kigezo kinachoitwa Kiwango cha Kujifunza (kawaida huonyeshwa kama η). Fomula ya sasisho ni: kigezokipya = kigezocha kale − η × eneo la mteremko.
Rudia: Mara kwa mara rudia hatua ya 2 hadi ya 4 maelfu ya mara. Kila marudio husafisha vigezo vya muundo, na kusababisha thamani ya kupoteza kupungua hatua kwa hatua. Wakati thamani ya kupoteza haipungui tena kwa kiasi kikubwa, algorithm "hukutana" kwa hatua ya chini ya eneo au ulimwengu, na mchakato wa kujifunza unaisha.
Aina za Algorithm: Kulingana na kiwango cha data inayotumiwa katika kila marudio, kuna aina nyingi za asili ya eneo la mteremko, kama vile Batch GD, Stochastic GD (SGD), na Mini-batch GD, ambayo hutoa biashara tofauti kati ya ufanisi wa hesabu na utulivu wa mkutano.
Hisabati ndiyo lugha ya kuunganisha ambayo huunganisha dhana zote za kisasa za AI. Iwe ni urejeshaji rahisi wa mstari, mashine ngumu za vekta za usaidizi, au mitandao mikubwa ya neural ya kina, mantiki ya msingi ya ujifunzaji wao ni ya kawaida: fafanua muundo, fafanua kazi ya kupoteza, na kisha utumie algorithm ya uboreshaji (kama vile asili ya eneo la mteremko) ili kupata vigezo vinavyopunguza kazi ya kupoteza. Mfumo huu wa hisabati unaotegemea "kupunguza kupoteza" ndiyo mantiki ya msingi ya jinsi mashine hujifunza kutoka kwa data.
Mantiki ya hisabati ya AI pia inaashiria mabadiliko ya msingi kutoka kwa mantiki ya jadi ya programu. Programu ya jadi ni madhubuti na sahihi. AI, kwa upande mwingine, ina uwezekano na makadirio. Kama utafiti umeonyesha, lengo la AI kwa kawaida si kupata suluhisho bora la kuthibitishwa (ambalo mara nyingi haliwezekani kwa matatizo magumu ya ulimwengu halisi), bali ni kupata suluhisho takriban ambalo ni "nzuri ya kutosha". Tabia ya "sanduku nyeusi" ya AI ni matokeo ya moja kwa moja ya mabadiliko haya. Tunaweza kupima kama ni bora kwa kutathmini upotevu au usahihi wake, lakini ni vigumu kueleza jinsi inavyofanya kazi na mantiki iliyo wazi hatua kwa hatua, kama tunavyoweza na algorithms za jadi. Hii ni kwa sababu "suluhisho" la AI si seti ya sheria zinazosomeka na binadamu, bali ni kazi tata ya vipimo vingi iliyoandikwa na mamilioni ya vigezo vya nambari vilivyoboreshwa. "Mantiki" yake ya asili imejumuishwa katika umbo la kijiometri la nafasi ya vipimo vingi iliyoundwa na kazi ya kupoteza, badala ya sheria za semantic zenyewe.
3.1 Ujifunzaji Uliosimamiwa: Kujifunza na Mshauri
Ujifunzaji Uliosimamiwa ndiyo dhana iliyoenea zaidi ya kujifunza mashine.
Mantiki Kuu: Muundo huo hujifunza kutoka kwa mkusanyiko wa data uliowekwa lebo. Katika mkusanyiko huu wa data, kila sampuli ya ingizo imeunganishwa wazi na jibu sahihi la matokeo. Mchakato huu ni kama mwanafunzi anayejiandaa kwa ajili ya mtihani na seti ya mazoezi na majibu sanifu.
Mchakato wa Ujifunzaji: Muundo hufanya ubashiri kwa sampuli ya ingizo, na kisha hulinganisha ubashiri na lebo ya kweli, kuhesabu hitilafu (kupoteza). Kisha, algorithms za uboreshaji kama vile asili ya eneo la mteremko hutumiwa kurekebisha vigezo vya ndani vya muundo ili kupunguza hitilafu hii.
Kazi na Algorithms Kuu:
Uainishaji: Bashiri lebo ya kitengo tofauti. Kwa mfano, kuhukumu kama barua pepe ni "takataka" au "sio takataka", au kutambua kama mnyama kwenye picha ni "paka" au "mbwa". Algorithms za kawaida ni pamoja na Urejeshaji wa Kimantiki, Miti ya Uamuzi, na Mashine za Vektor za Usaidizi (SVM).
Urejeshaji: Bashiri thamani ya nambari inayoendelea. Kwa mfano, kutabiri bei ya nyumba, au halijoto kesho. Algorithms za kawaida ni pamoja na Urejeshaji wa Mstari na Misitu ya Nasibu.
Mahitaji ya Data: Mafanikio ya ujifunzaji unaosimamiwa hutegemea sana kiasi kikubwa cha data ya ubora wa juu, iliyowekwa lebo kwa mikono. Kupata data hii iliyowekwa lebo kwa kawaida ni ghali na inachukua muda, ambayo ni kizuizi kikuu kwa njia hii.
3.2 Ujifunzaji Usiosimamiwa: Kujifunza Bila Mshauri
Ujifunzaji Usiosimamiwa hutafuta muundo wa asili wa data.
Mantiki Kuu: Muundo huo hupokea data isiyo na lebo na lazima ugundue kwa uhuru ruwaza zilizofichwa, miundo, au mahusiano katika data. Mchakato huu ni kama mwanaanthropolojia anayeangalia kabila lisilojulikana, bila viongozi vyovyote, na anaweza tu kutambua makundi tofauti ya kijamii na desturi za kitabia kupitia uchunguzi.
Kazi na Algorithms Kuu:
Kusanya: Kusanya sehemu za data zinazofanana pamoja. Kwa mfano, kugawanya wateja katika makundi tofauti kulingana na tabia zao za ununuzi. Algorithms za kawaida ni pamoja na K-Njia na Miundo ya Mchanganyiko ya Gaussian (GMM).
Ujifunzaji wa Kanuni ya Muungano: Gundua mahusiano ya kuvutia kati ya vipengee vya data. Kwa mfano, kugundua sheria "wateja wanaonunua mkate pia wana uwezekano wa kununua maziwa" katika uchambuzi wa kikapu cha soko.
Upunguzaji wa Dimensionality: Rahisisha data kwa kupata vipengele muhimu zaidi vya msingi katika data huku ukihifadhi taarifa nyingi