Yolo فيجن شنتشن
شنتشن
انضم الآن
مسرد المصطلحات

التعلم غير الخاضع للإشراف

اكتشف كيف يستخدم التعلم غير الخاضع للإشراف التجميع وتقليل الأبعاد واكتشاف الحالات الشاذة للكشف عن الأنماط الخفية في البيانات.

التعلّم غير الخاضع للإشراف هو فرع ديناميكي من فروع التعلم الآلي (ML) حيث تقوم الخوارزميات بتحليل وتجميع مجموعات البيانات غير الموسومة. على عكس الأساليب الخاضعة للإشراف التي تتطلب "مفاتيح إجابة" أو مدخلات ومخرجات مصنفة تُترك خوارزميات التعلّم غير الخاضع للإشراف لاكتشاف الأنماط الخفية والبنى الأساسية والارتباطات ضمن البيانات من تلقاء نفسها. هذه القدرة تجعلها أداة أساسية في مجال الذكاء الاصطناعي الأوسع نطاقًا, لا سيما لتحليل البيانات الاستكشافية حيث لا تكون خصائص البيانات مفهومة تمامًا.

التقنيات والخوارزميات الأساسية

يشتمل التعلّم غير الخاضع للإشراف على العديد من المنهجيات المصممة لاستخراج الرؤى من البيانات الأولية. هذه التقنيات غالباً ما يتم تصنيفها حسب أهدافها المحددة:

  • التجميع: هذا هو التطبيق الأكثر التطبيق الأكثر انتشارًا، حيث تقوم الخوارزمية بتجميع نقاط البيانات التي تشترك في خصائص متشابهة. الخوارزميات الشائعة الشائعة تشمل K-Means، التي تقسم البيانات إلى مجموعات متميزة و DBSCANالتي تحدد المجموعات بناءً على كثافة البيانات.
  • تقليل الأبعاد: عندما تحتوي مجموعات البيانات على عدد مفرط من المتغيرات (البُعدية العالية)، يصبح من الصعب تصورها أو أو معالجتها. تقنيات مثل تحليل المكونات الرئيسية (PCA) و تضمين الجوار العشوائي الموزع (t-Dochochastic Neighbor Embedding) تقليل عدد المدخلات مع الحفاظ على المعلومات الأساسية، وغالبًا ما تُستخدم كخطوة في المعالجة المسبقة للبيانات.
  • التنقيب عن قواعد الارتباط: تكتشف هذه التقنية علاقات مثيرة للاهتمام بين المتغيرات في قواعد البيانات الكبيرة. مثال كلاسيكي هو تحليل سلة السوق، والذي يستخدمه تجار التجزئة تحديد العناصر التي يتم شراؤها معًا بشكل متكرر.

تطبيقات واقعية

تسمح القدرة على معالجة كميات كبيرة من البيانات غير المصنفة بالتعلم غير الخاضع للإشراف لدفع عجلة الابتكار في مختلف الصناعات المختلفة:

  1. اكتشاف الحالات الشاذة: من خلال تعلم ما تبدو عليه البيانات "العادية"، يمكن للنماذج غير الخاضعة للإشراف أن تحدد الانحرافات على الفور. في الذكاء الاصطناعي في التصنيع، يُستخدم هذا في الصيانة التنبؤية لتحديد أعطال الآلات قبل حدوثها. وبالمثل، تستخدمه المؤسسات المالية في detect المعاملات الاحتيالية التي تختلف عن أنماط الإنفاق القياسية.
  2. تقسيم العملاء: تستخدم الشركات خوارزميات التجميع لتجميع العملاء بناءً على سلوك الشراء أو الخصائص الديموغرافية دون فئات محددة مسبقًا. وهذا يتيح التسويق المخصص للغاية وهو عنصر أساسي في حلول الذكاء الاصطناعي الحديث في حلول البيع بالتجزئة.

مقارنة مع نماذج التعلم الأخرى

يتطلب فهم موقع التعلّم غير الخاضع للإشراف في مجال التعلّم الآلي تمييزه عن غيره من الأساليب الأخرى:

  • التعلم الخاضع للإشراف: يعتمد على على مجموعات البيانات المصنفة لتدريب الخوارزميات على التنبؤ بالنتائج، مثل اكتشاف الأجسام باستخدام نماذج مثل YOLO11. يتعلم النموذج من الأمثلة الصريحة.
  • التعلّم شبه الخاضع للإشراف: نهج هجين يستخدم كمية صغيرة من البيانات المصنفة مع كمية كبيرة من البيانات غير المصنفة. هذا هو غالبًا ما يستخدم لتحسين الأداء عندما يكون عندما يكون تصنيف البيانات مكلفًا أو مستهلكًا للوقت.
  • التعلم المعزز: يركز على الوكيل الذي يتعلم اتخاذ القرارات من خلال تنفيذ إجراءات في بيئة ما وتلقي المكافآت أو العقوبات بدلاً من إيجاد أنماط ثابتة في مجموعة بيانات.

مثال على التنفيذ

في حين أن الأطر مثل Ultralytics مشهورة بمهام الرؤية الخاضعة للإشراف, المفهوم الأساسي لتجميع البيانات هو مفهوم عالمي. فيما يلي مثال بسيط باستخدام scikit-learn مكتبة لإجراء تجميع K-Means، وتجميع نقاط البيانات بناءً على ميزاتها بدون أي تسميات.

import numpy as np
from sklearn.cluster import KMeans

# Create a simple dataset with two distinct groups of data points
# Group 1 is near (1, 2), Group 2 is near (10, 4)
X = np.array([[1, 2], [1, 4], [1, 0], [10, 2], [10, 4], [10, 0]])

# Initialize K-Means to find 2 clusters
kmeans = KMeans(n_clusters=2, random_state=0, n_init="auto")

# Fit the model to the data (No labels are provided here)
kmeans.fit(X)

# The model automatically assigns a label (0 or 1) to each point based on proximity
print(f"Predicted Clusters: {kmeans.labels_}")
# Output might look like: [1 1 1 0 0 0] showing the separation

مستقبل التعلم غير الخاضع للإشراف

يعد التعلم غير الخاضع للإشراف أمرًا بالغ الأهمية للنهوض ب التعلم العميق (DL). التقنيات الحديثة مثل التعلم الخاضع للإشراف الذاتي-حيث يقوم النظام بتوليد تسمياته الخاصة من البيانات- تحدث ثورة في مجالات مثل معالجة اللغات الطبيعية (NLP) والرؤية الحاسوبية. مع ازدياد حجم البيانات العالمية أضعافًا مضاعفة، تصبح القدرة على التعلم من المعلومات غير المسماة أمرًا حيويًا بشكل متزايد من أجل لسير عمل علم البيانات القابل للتطوير.

للتعمق أكثر في التفاصيل التقنية، يمكن الاطلاع على موارد مثل دليل IBM للتعلم غير الخاضع للإشراف و Scikit-learn ووثائق التجميع من Scikit-learn مزيدًا من القراءة الممتازة.

انضم إلى مجتمع Ultralytics

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

انضم الآن