یادگیری ماشین،همه چیز از 0 تا 100درباره یادگیری ماشین

به وبلاگ روبو خوش آمدید، در این مقاله می خواهیم درباره شاخه یادگیری ماشین (Machine Learning) صحبت کنیم، پس در ادامه مقاله همراهمان باشید. 

اگر به اخبار صفر تا صد هوش مصنوعی علاقه دارید وبلاگ روبو را دنبال کنید.

Machine Learning

Machine Learning چیست ؟

یادگیری ماشین (Machine Learning) یا به اختصار (ML)، مطالعه ی الگوریتم ها و مدل های آماری مورد استفاده ی سیستم های کامپیوتری است که به جای استفاده از دستورالعمل های واضح، از الگو ها و استنباط برای انجام وظایف استفاده می کنند.

به زبان ساده یادگیری ماشین، به سیستم ها کمک می کند تا به صورت خودکار و بدون نیاز به یک برنامه ی صریح یادگیری و پیشرفت داشته باشند. به همین ترتیب به برنامه های نرم افزاری اجازه می دهد تا در پیش بینی نتایج خروجی دقیق تر عمل کنند، حتی بدون اینکه به طور مستقیم برای انجام این کار برنامه ریزی شده باشند. 

این شاخه به عنوان زیرمجموعه ای از هوش مصنوعی، الگوریتم های آن یک مدل ریاضی بر اساس داده های نمونه یا داده های آموزش ایجاد می کنند، تا به ماشین ها یاد دهند بدون برنامه ریزی یا تصمیمات از قبل تعیین شده شرایط را پیش بینی کنند و فی البداهه تصمیم گیری کنند.

درواقع در از طریق یادگیری ماشین، سامانه هایی کامپیوتری ساخته می شوند که از داده هایی که دریافت می کنند یاد میگیرند چگونه وظایف خود را اجرا کنند.

یعنی به جای آنکه یک برنامه نویس یا یک توسعه دهنده خط به خط دستورالعملی که یک برنامه کدنویسی شده باید انجام بدهد را مشخص کند، خود نرم افزار به طور مستقل کد خود را بعد از استفاده شدن به روز می کند و در نهایت برای به دست آمدن نتیجه ی بهتر، کد خود را بهبود می بخشد.

هدف و انگیزه ی یادگیری ماشین

هدف از Machine Leraning چیست ؟

همانطور که در قبل تر اشاره شد هدف یادگیری ماشین این است که، به برنامه های نرم افزار کمک کند تا در پیش بینی نتایج خروجی دقیق تر عمل کنند، حتی بدون اینکه به طور مستقیم برای انجام این کار برنامه ریزی شده باشند.

این کار ها و وظایف می توانند شامل تشخیص خودکار چهره با دیدن چند نمونه از چهره ی مورد نظر تا فراگیری شیوه ی تصمیم گیری به ربات های انسان نما در شرایط از پیش تعیین نشده باشند.

با گسترش این شاخه ماشین ها می توانند در زمینه های گسترده به انسان ها در انجام کار های سخت یا در محاسبات دقیق و بدون خطا کمک کنند.

کاربرد های شاخه ی یادگیری ماشین

کاربرد های Machine Learning چیست ؟

یادگیری ماشین در بسیاری زمینه ها از جمله مهندسی، کسب و کار، زبان شناسی و پزشکی کاربرد دارد.
این شاخه در بسیاری جنبه های زندگی روزمره وارد شده است. برای نمونه، موتور های جستجوی اینترنتی در Google یا Bing از یادگیری ماشینی استفاده می کنند، چرا که نرم افزار یادگیری ماشینی آن ها چگونگی رتبه بندی برای یک صفحه Web را درک کرده است.

همین‌طور Facebook یا برنامه عکس Apple که تصاویر افراد را شناسایی می‌کند نوعی از یادگیری ماشینی است. و همچنین در مسائلی مانند فیلتر کردن ایمیل ها و دسته بندی آن ها در دو دسته هرزنامه و غیر هرزنامه، تشخیص پزشکی مانند اینکه فرد مراجعه کننده مبتلا به یک بیماری است یا خیر و در مواردی مانند هواشناسی و پیش بینی آب و هوا مورد استفاده قرار می گیرد.

انواع شیوه های یادگیری ماشین

انواع Machine Learning چیست ؟

یادگیری ماشین اغلب بر اساس اینکه الگوریتم های آن به چه روشی یادگیری را برای ارائه ی پیش بینی دقیق تر انجام می دهند، طبقه بندی می شود. نوع الگوریتم یادگیری ماشین بسته به شرایطی که می خواهند پیش بینی کنند دارد، که بر این اساس چهار رویکرد اساسی برای یادگیری ماشین وجود دارد که در ادامه هر یک را توضیح می دهیم :

1 . یادگیری تحت نظارت (Supervised Learning) :
در این نوع یادگیری، دانشمندان داده الگوریتم هایی را با داده های آموزشی برچسب گذاری شده آموزش می دهند و متغیر هایی را مشخص می کنند که می خواهند همبستگی میان آن ها توسط الگوریتم مورد نظر ارزیابی شود. در این شیوه هم ورودی و هم خروجی الگوریتم مشخص می شود.

2 . یادگیری بدون نظارت (Unsupervised Learning) :
این روش بر خلاف روش قبلی، شامل الگوریتم هایی است که با استفاده از داده های بدون برچسب آموزش می بینند. در این نوع الگوریتم یادگیری ماشین، داده هایی که الگوریتم ها روی آن ها آموزش می بینند و همچنین پیش بینی ها یا توصیه هایی که در خروجی تولید می کنند، از پیش تعیین شده‌ هستند.

3 . یادگیری نیمه نظارتی (Semi-supervised Learning) :
این رویکرد نوعی یادگیری ماشین ترکیب شده از دو شیوه ی یادگیری قبلی است. دانشمندان در این روش الگوریتم را با داده های آموزشی برچسب گذاری شده آموزش می دهند و از جهتی دیگر این مدل می تواند داده ها را به تنهایی بررسی کرده و درک خود را از این مجموعه داده های ورودی توسعه دهد و چیز های بیشتری یاد بگیرد.

4 . یادگیری تقویتی (Reinforcement Learning) :
دانشمندان داده معمولا از شیوه‌ی یادگیری تقویتی برای آموزش سیستمی و برای تکمیل فرآیندی چند مرحله ای استفاده می کنند که قوانین کاملا مشخصی برای آن وجود دارد. در این روش دانشمندان ابتدا الگوریتمی را برای تکمیل یک کار برنامه ریزی می کنند. سپس سرنخ های مثبت یا منفی ای را در رابطه با نحوه ی تکمیل کار مورد نظر به الگوریتم می دهند.

مزایای شاخه یادگیری ماشین

مزایای Machine leaning چیست ؟

حتما بعد از مطالعه این مقاله تا کنون متوجه شده اید که شاخه یاد گیری ماشین، شاخه بسیار پرکاربرد و مفیدی برای تعلیم ماشین ها است؛ در ادامه برخی از مزایای گسترده ی این شاخه را عنوان کرده ایم :

1 . شناسایی الگو :
الگوریتم های مکانیکی این توانایی را دارند که الگو ها را در داده هایی که دریافت می کنند شناسایی کنند. این الگوها می توانند راهنمای تصمیم گیری یک شرکت برای انجام حرکات درست در زمان مناسب باشند.

2 . تجزیه و تحلیل داده ها :
یک الگوریتم به وضوح می تواند داده هایی را که دریافت می کند بسیار سریع تر از آنچه برای یک انسان است، تجزیه و تحلیل کند. که باعث صرفه جویی در زمان می شود. اما آیا نتیجه هایی که از یک تجزیه و تحلیل سریع بدست می آیند دقیق هستند ؟
این نکته را در مورد بعد بررسی خواهیم کرد.

3 . تصمیمات دقیق : 
شاید با این حقیقت که یک تصمیم سریع معمولا یک تصمیم اشتباه است موافق باشید. اما شاید این قضیه درباره ماشین ها به کمک الگوریتم های یادگیری ماشین صدق نکند.
با داشتن داده های کافی و دقیق و برداشت صحیح از آن ها می توان تصمیمات درست و دقیقی را گرفت. ماشین ها این اطلاعات انبوه را که در حافظه ذخیره شده پردازش می کنند و به کمک اسناد و مدارک موجود به تجزیه و تحلیل داده ها می پردازند و طبق آن ها می توانند یک تصمیم دقیق را ارائه کنند.

4 . خودمختاری :
عملیات یادگیری ماشینی نیازی به حضور عامل انسانی ندارد؛ که از جهتی باعث نگرانی از دست دادن شغل و از جهتی می توان در جنبه مثبت و حساب شده در برخی از کار ها به انسان کمک نماید که باعث می شود کارآمد تر و مقرون به صرفه تر شوند.

5 . دامنه بهبود : 
از آنجایی که یادگیری ماشین همیشه با گذشت زمان در حال بهبود و تکامل و بروزرسانی اطلاعات خود است. این الگوریتم ها می توانند به طور مداوم بر پایه دانش و عملکرد خود بسازند.

6 . کاربرد های گسترده آن :
همانطور که در مقاله امروز مطالعه کردید، متوجه شدید که شاخه یادگیری ماشین از پرکاربرد ترین شاخه های زیر مجموعه هوش مصنوعی می باشد و در اکثر مسائل روزمره از آن استفاده می شود. 

بهترین زبان های برنامه نویسی برای یادگیری ماشین چه هستند ؟

بهترین زبان های برنامه نویسی برای Machine Learning چه هستند ؟

امروزه با توجه به گستردگی زبان های برنامه نویسی، علاقه مندان به این شاخه از هوش مصنوعی از زبان های مختلفی استفاده می‌کنند. پراستفاده ترین این زبان ها عبارتند از :

  1. R
  2. Python
  3. Matlab
  4. Java
  5. Javascript
  6. #C
  7. SQL

البته باید نکته ای را در نظر داشت، که بهترین زبان برنامه نویسی برای هوش مصنوعی و یادگیری ماشینی وجود ندارد. چرا که این مسئله کاملا وابسته به موردی است که برنامه نویس می خواهد برای آن موضوع کدنویسی کند. به‌عنوان مثال فردی تنها می خواهد مفاهیم اولیه یادگیری ماشینی را فراگیرد. برای چنین شخصی استفاده از یک زبان برنامه نویسی با محیط قابل فهم و آسان کفایت می کند.
یا ممکن است فرد دیگری در فرایند یادگیری ماشینی نیاز به پردازش تصویری داشته باشد. در چنین حالتی زبان‌های Matlab و Python بهترین گزینه هستند، چرا که کتابخانه های قوی برای پردازش تصویر دارند.

زیر شاخه های هوش مصنوعی و یادگیری ماشین

سخن آخر

یادگیری ماشین یکی از زیر‌مجموعه های هوش مصنوعی است و به برنامه ها این امکان را می دهد تا بتوانند به داده ها دسترسی پیدا کرده و از آن ها برای یادگیری استفاده کنند. در این مطلب مفصل توضیح دادیم یادگیری ماشین چیست و انواع، مزایا، کاربرد ها، بهترین زبان های مخصوص این شاخه و … را توضیح دادیم.
امیدواریم از این مطلب لذت برده باشید و برایتان سودمند بوده باشد. همچنین می توانید نظر خود را برایمان ثبت کنید.

برای استفاده از امکانات هوش مصنوعی ChatGPT 4 میتوانید از روبو، هوش مصنوعی فارسی، به راحتی استفاده کنید.  

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *