Yolo فيجن شنتشن
شنتشن
انضم الآن
مسرد المصطلحات

تتبع التجارب

تجارب Track ML: سجل المعلمات الفائقة ومجموعات البيانات والمقاييس والنتائج لتدريب النماذج القابلة للتكرار. تعلم كيفية تنظيم عمليات التشغيل باستخدام Ultralytics YOLO11.

تتبع التجارب هو عملية منهجية لتسجيل جميع البيانات والبيانات الوصفية والنتائج ذات الصلة المرتبطة بعمليات تدريب نماذج التعلم الآلي. تعمل هذه الممارسة بمثابة دفتر مختبر رقمي لعلماء البيانات ومهندسي الذكاء الاصطناعي، وتضمن أن كل خطوة من خطوات مرحلة البحث والتطوير موثقة وقابلة للتكرار والتحليل. من خلال التقاط المدخلات مثل المعلمات الفائقة وإصدارات مجموعات البيانات، إلى جانب المخرجات مثل مقاييس الأداء ومنتجات النموذج، يحول تتبع التجارب طبيعة التجربة والخطأ الفوضوية في كثير من الأحيان لتدريب النموذج إلى سير عمل منظم وعلمي. هذا التنظيم أمر بالغ الأهمية للفرق التي تهدف إلى بناء أنظمة ذكاء اصطناعي قوية بكفاءة .

المكونات الأساسية لتتبع التجارب

لإدارة دورة حياة مشروع الرؤية الحاسوبية بشكل فعال، يقوم نظام تتبع التجارب عادةً بتسجيل ثلاث فئات متميزة من المعلومات. يتيح تنظيم هذه المكونات للمطورين مقارنة التكرارات المختلفة وتحديد التكوين الأمثل لحالة الاستخدام المحددة الخاصة بهم.

  • المعلمات والتكوين: يشمل ذلك المتغيرات التي يتم تعيينها قبل بدء التدريب، والمعروفة باسم المعلمات الفائقة. ومن الأمثلة على ذلك معدل التعلم، حجم الدفعة، نوع المحسن (مثل Adam )، والبنية النموذجية المحددة المستخدمة، مثل YOLO11.
  • مقاييس الأداء: هي مقاييس كمية يتم تسجيلها أثناء التدريب وبعده لتقييم نجاحه. تشمل المقاييس الشائعة وظائف الخسارة لقياس الخطأ، ودقة مهام التصنيف، و متوسط الدقة (mAP) لاكتشاف الكائنات.
  • القطع الأثرية والكود المصدري: تشير القطع الأثرية إلى النتائج الملموسة لعملية التشغيل، مثل أوزان النموذج المدرب، ومخططات التصور (مثل مصفوفات الارتباك)، والسجلات. كما أن تتبع الإصدار المحدد من الكود ومجموعة البيانات المستخدمة أمر حيوي لضمان إمكانية إعادة إجراء التجربة لاحقًا.

الأهمية في التطبيقات الواقعية

يعد التطبيق الصارم لتتبع التجارب أمرًا ضروريًا في الصناعات التي تعتبر الدقة والسلامة فيها أمرًا بالغ الأهمية. فهو يتيح لفرق الهندسة الرجوع إلى البيانات التاريخية لفهم سبب تصرف النموذج بطريقة معينة.

التصوير الطبي والتشخيص

في مجال الرعاية الصحية، يستخدم الباحثون تحليل الصور الطبية لمساعدة الأطباء في تشخيص الحالات. على سبيل المثال، عند تدريب نموذج للكشف عن أورام الدماغ، قد يجري المهندسون مئات التجارب التي تختلف في تقنيات زيادة البيانات وبنى النماذج . يتيح تتبع التجارب لهم عزل التركيبة المحددة من خطوات المعالجة المسبقة التي أسفرت عن أعلى حساسية، مما يضمن أن وكيل الذكاء الاصطناعي المستخدم يقلل من النتائج السلبية الخاطئة في سيناريوهات التشخيص الحرجة .

سلامة المركبات ذاتية القيادة

يتطلب تطوير المركبات ذاتية القيادة معالجة كميات هائلة من بيانات أجهزة الاستشعار detect واللافتات والعوائق. يجب على الفرق التي تعمل على اكتشاف الأجسام للسيارات ذاتية القيادة تحسين الدقة ووقت الاستدلال. من خلال تتبع التجارب، يمكنهم تحليل المفاضلة بين حجم النموذج والسرعة، مما يضمن أن النظام النهائي يتفاعل في الوقت الفعلي دون المساس بمعايير السلامة التي وضعتها منظمات مثل الإدارة الوطنية لسلامة المرور على الطرق السريعة (NHTSA).

التفريق بين المفاهيم ذات الصلة

في حين أن تتبع التجارب هو جزء أساسي من MLOps (عمليات التعلم الآلي)، غالبًا ما يتم الخلط بينه وبين مصطلحات أخرى مشابهة. من المهم فهم الفروق بينها من أجل تنفيذ سير عمل صحيح.

  • تتبع التجربة مقابل مراقبة النموذج: يتم تتبع التجربة أثناء مرحلة التطوير والتدريب ("غير متصل"). في المقابل، تتم مراقبة النموذج بعد نشره في الإنتاج ("متصل"). تركز المراقبة على اكتشاف مشكلات مثل انحراف البيانات أو تدهور الأداء على البيانات الحية، بينما يركز التتبع على تحسين النموذج قبل وصوله إلى المستخدمين.
  • تتبع التجارب مقابل التحكم في الإصدارات: توفر أدوات مثل Git التحكم في إصدارات الكود، وتتبع التغييرات التي تطرأ على الملفات المصدرية بمرور الوقت. يتخطى تتبع التجارب ذلك بخطوة أخرى من خلال ربط إصدار معين من ذلك الكود (تجزئة الالتزام) بالبيانات والمعلمات والنتائج المحددة لعملية التدريب . في حين يجيب التحكم في الإصدارات على سؤال "كيف تغير الكود؟"، يجيب تتبع التجارب على سؤال "أي كود ومعلمات أنتجت أفضل نموذج؟"

التنفيذ باستخدام Ultralytics YOLO

تعمل أطر عمل الذكاء الاصطناعي الحديثة على تبسيط تتبع التجارب من خلال التكامل مع أدوات التسجيل الشائعة. عند استخدام Ultralytics ، يمكن تنظيم التتبع بشكل فعال من خلال تحديد أسماء المشاريع وعمليات التشغيل. تخلق هذه البنية هرمية دليلية تفصل بين الفرضيات التجريبية المختلفة.

يوضح المثال التالي كيفية تدريب YOLO11 مع تسمية المشروع وتجربة التشغيل بشكل صريح لضمان حفظ المقاييس والأوزان بطريقة منظمة.

from ultralytics import YOLO

# Load the latest YOLO11 nano model
model = YOLO("yolo11n.pt")

# Train the model, specifying 'project' and 'name' for organized tracking
# Results, logs, and weights will be saved to 'runs/detect/experiment_tracking_demo'
results = model.train(data="coco8.yaml", epochs=5, project="runs/detect", name="experiment_tracking_demo")

الأدوات والتكاملات الشائعة

لرؤية البيانات المسجلة وإدارتها، يعتمد المطورون على برامج متخصصة. غالبًا ما تحتوي هذه الأدوات على لوحات معلومات تسمح بالمقارنة بين منحنيات التدريب وجداول القياس جنبًا إلى جنب.

  • MLflow: منصة مفتوحة المصدر تدير دورة حياة التعلم الآلي، بما في ذلك التجريب والقابلية للتكرار والنشر. يتيح تكاملUltralytics تسجيل المقاييس بسلاسة أثناء YOLO .
  • TensorBoard: تم تطويره في الأصل لـ TensorFlow، وتستخدم هذه المجموعة من أدوات التصور على نطاق واسع في مختلف الأطر، بما في ذلك PyTorch، لفحص منحنيات الخسارة والمرئيات. يمكنك تصور مقاييس التدريب بسهولة من خلال تكامل TensorBoard.
  • Weights & Biases: منصة مخصصة للمطورين في مجال MLOps تساعد الفرق track ونماذج الإصدارات وتصور النتائج. Weights & Biases مخططات غنية وتفاعلية لتحليل عمليات التدريب المعقدة.
  • DVC (التحكم في إصدار البيانات): يوسع DVC مفهوم التتبع ليشمل مجموعات البيانات والنماذج، ويتعامل مع الملفات الكبيرة التي لا يستطيع Git التعامل معها. يساعد استخدام تكامل DVC في الحفاظ على إصدارات صارمة للبيانات المستخدمة في كل تجربة.
  • ClearML: منصة مفتوحة المصدر تعمل على أتمتة تتبع التجارب وتساعد في تنسيق أعباء العمل. يوفر ClearML واجهة موحدة لإدارة التجارب.

من خلال الاستفادة من هذه الأدوات والمنهجيات، يمكن لممارسي الذكاء الاصطناعي تجاوز التطوير القائم على الحدس، مما يضمن أن كل تحسين لشبكاتهم العصبية يكون قائمًا على البيانات وموثقًا وقابلًا للتكرار.

انضم إلى مجتمع Ultralytics

انضم إلى مستقبل الذكاء الاصطناعي. تواصل وتعاون وانمو مع المبتكرين العالميين

انضم الآن