بعض (بأي حال من الأحوال) تطبيقات الشبكات العصبية

بالأمس قمت بتدوين فكرتين حول الشبكات العصبية (المشار إليها فيما يلي باسم NS) في المقالة وكان لدي الحماقة في تسميتها بشكل غير دقيق تمامًا ، والتي لم تفلت من النظرة الغامضة لمعجبي موهبتي ، الذين اتهموني بإغرائهم بعنوان ماكر وصاخب لقراءة تحفة. لذلك ، من أجل التعويض عن مرارة التوقعات غير المبررة في هذه المقالة ، أقدم إلى المحكمة تفكيرًا عامًا صارمًا ولكن عادلًا في بعض مجالات تطبيق الجمعية الوطنية.

الصورة

لذا ، فإن نطاق NS. يبدو لي أنه بعد مرور بعض الوقت ، سيبدو هذا العنوان أيضًا مثل "مجالات تطبيق الرياضيات" بمعنى أنه ، أولاً ، مجال تطبيق الرياضيات واسع للغاية ، وثانيًا ، لم يتم تحديد القسم الفرعي المحدد من الرياضيات الذي نتحدث عنه. سيتم استخدام الشبكات العصبية في عدد لا يحصى من المجالات ، وستكون هناك العديد من الاختلافات في بنيتها ، وستكون قادرة على حل جميع المهام نفسها مثل دماغنا ، لأنها مبنية على مبدأ مماثل.

في الفقرة الأخيرة ، لم أقل شيئًا عن المدة التي يمكنهم خلالها حل هذه المشكلات وتحت أي خصائص لأجهزة الكمبيوتر. حتى إذا كان أداء NS يساوي إنتاجية الدماغ (والتي ، وفقًا لـ Ray Kurzweil ، هي مسألة عقود) ، ما زلنا لا نعرف كيف يعمل الدماغ وما إذا كانت أجزائه مدربة مسبقًا. أعني هنا "الذاكرة الجينية" التي شكلتها ملايين السنين من التطور. أي أن بنية الروابط وقوتها (اقرأ - الأوزان في NS) في الخلايا العصبية في الدماغ البشري يمكن ضبطها على الفور عند الولادة ، وخلال الحياة تتكيف مع بيئة معينة. على سبيل المثال ، يعتقد Noam Chomsky (عالم لغوي شهير) أن بعض قواعد اللغة (الفئة الأساسية للغة من حيث OOP ، إذا شئت) موجودة بالفعل في الرأس عند الولادة. ولكن دعونا نفكر في مستقبل أقل بعدًا وحتى الحاضر.

يُشار إلى الشبكات العصبية باسم تقنيات التعلم الآلي ، على ما يبدو بسبب حقيقة أن التدريب (إعداد المعلمات) على البيانات جزء لا يتجزأ. وبناءً على ذلك ، يمكن للشبكات العصبية أن تحل المشكلات التي تتعلق بالتعلم الآلي ، وهي: التصنيف والانحدار والتكتل. يمكن استخدام NS أيضًا في مهام التعلم المعززة. يتم استخدام هذه التقنيات في أنظمة صنع القرار. على سبيل المثال ، قامت شركة DeepBrain ، التي تم شراؤها من قبل Google ، بتدريس NS للعب ألعاب الفيديو. بدلا من ذلك ، تعلم NS الخاص بهم من تلقاء أنفسهم ، مجرد النظر إلى الشاشة. يمكن لـ NSs مماثلة قيادة السيارة. ولكن تم كتابة الكثير عن كل هذا ، ولا أرى فائدة في إعادة سرد أفكار الآخرين.

أريد أن أصف مجالات تطبيق NS اعتمادًا على نوع البيانات التي تعمل بها NS: أرقام ، صور ، نص ، أصوات ، كلام ، فيديو.

تعمل بنيات الشبكات المختلفة بشكل جيد مع البيانات المختلفة. على سبيل المثال ، يتم استخدام الشبكات التلافيفية للصور والشبكات المتكررة للتعرف على الكلام. كما أنها تستخدم لمعالجة اللغات الطبيعية: في مهام الترجمة الآلية وأنظمة الحوار. بالنسبة لنوع البيانات "الرقم" في مشاكل التنبؤ والتقريب والانحدار (كل هذا ، بشكل غير رسمي ، يرجع إلى حقيقة أن هناك بعض الوظائف التي تم تصميمها باستخدام NS) ، يمكنك استخدام الإدراك القياسي متعدد الطبقات.

دعونا اليوم نقتصر على مجالات تطبيق NS لمعالجة الصور فقط ، ويمكن رسم العديد من المقارنات لأنواع أخرى من البيانات.
الصورة

لذا

  1. يمكنك استخدام NS لتعريف شيء ما على الصورة (مهمة التصنيف). يمكن أن يكون شخصية مكتوبة بخط اليد أو قطة أو كلبًا أو وجهًا أو ورمًا - NS على أي حال. وفقًا لذلك ، يمكن تطبيقه في أي منطقة تحتوي على صور (صور) والموضوع محل اهتمامك. التعرف على العواطف ، التعرف على علامات الطريق ، أرقام السيارات ، الأشياء السرية على الخرائط ، أيا كان.

  2. يمكن لـ NS تصويب الصورة. يمكن رؤية مثال على KDPV. درب NS في لوحات الفنانين المشهورين ، ثم غير صورتك إلى النمط المختار. على سبيل المثال ، تقوم Prizma بذلك (أتساءل عما إذا كانوا سيدفعون لي مقابل الإعلان؟). شيء مشابه للفيديو هو MSQRD ، الذي اشتراه Facebook. بالنسبة للكلام ، يمكن للمرء أن يتخيل تشويهه. حسنًا ، للأصوات - أسلوب الموسيقى.

  3. يمكن لـ NS البحث بين صور أخرى عن كائنات مشابهة لتلك الموجودة على لك. على سبيل المثال ، FindFace.ru. كما أفهمها ، تعمل ناتاليا إفريموفا ، التي قدمت تقريراً عن الجمعية الوطنية ومقالها عن حبري ، فيه.

  4. يمكن لـ NS إنشاء صور جديدة. لكتابة نصوص جديدة ، لإنشاء أعمال موسيقية. الفكرة بسيطة وأنيقة: تقوم بتدريب NS ، ثم عكس الناتج مع المدخلات.

    الصورة

    الصورة ليست ذات صلة بذلك.

  5. يمكن للجمعية الوطنية أن تفهم بالضبط ما هو موضح في الصورة ، أي لتحديد المعاني - المعنى. لذا ، لا يمكن للجمعية الوطنية أن تقول فقط أن الشخص في الصورة ، ولكن أيضًا تصف المشهد بأكمله بالكلمات: فتاة ترتدي بلوزة حمراء تمس قطة.

يمكن أن تعمل الشبكات العصبية كذاكرة ، فهي تتذكر الإشارات وأجزاء من الصور. يمكن استخدام هذا لضغط البيانات أو كوظيفة تجزئة. وبالحديث عن وظائف التجزئة ، لا يسع المرء إلا ذكر استخدام NS في التشفير. يمكن استخدام NS لتشفير البيانات. لا أعرف ما إذا كانت هناك أي تطبيقات أو أفكار حالية ، ولكن بطريقة ما اعتقدت أن NS يمكن استخدامها حتى لتحليل التشفير: لتدريبها على مجموعة من النص المشفر - نص عادي ، ومن ثم إعطائها نصًا مشفرًا جديدًا ونأمل في الحصول على فك التشفير ، وبالتالي الذي بداخله يقترب من تشغيل خوارزمية التشفير مع المعلمات الرئيسية.

كانت هذه بعض (وليس كل) مجالات تطبيق الجمعية الوطنية.
شكرا لكم على اهتمامكم!

Source: https://habr.com/ru/post/ar402115/


All Articles