محتويات
يقوم نموذج تعلم الآلة بعمله عن طريق
يقوم نموذج تعلم الآلة بعمله عن طريق ما يأتي:
- مجموعة البيانات.
- خوارزمية التعلم الآلي.
- الدالة.
يقوم نموذج تعلم الآلة بعمله عن طريق مجموعة البيانات والخوارزمية، وهو عبارة عن تطبيق قادر على تحديد وسائل مساعدة في اتخاذ القرارات ضمن مجموعة البيانات والخوارزميات التي تعمل في الخلفية، بحيث يمرر خلال خطوات عملية تعلم الآلة غير المرئية ما يلي:
مجموعة البيانات: أي البيانات المدرجة والتي تم إدخالها إلى التطبيق مما يتم توصيفه عادةً كبيانات منظمة.
خوارزمية التعلم الآلي: هي مجموعة من التعليمات والمعادلات الرياضية الي أوجدت للعثور على نماذج تعلم الآلة ومعالجة البيانات المدخلة، وعادةً تنم استخلاص هذه الخوارزميات من (الإحصاء – حساب التّفاضل – التّكامل – الجّبر الخطّي).
الدالة: وهي النتيجة النهائية المستخرجة بعد معالجة البيانات المدخلة عبر التعليمات التي تمت برمجة الحاسب ليعمل بها “الخوارزميات”، بحيث تكون الدالة اختصاراً لمجمل البيانات بنحو يقدّم نتائج واضحة فيما يعرف بقيم الاستخراج. [1]
كيف يعمل تعلم الاله
يُمَكِّن التعلم الآلي الحواسيب من التفكير بطريقة مماثلة لصنع البشر، بغرض تبسيط وتحسين آلية العمل عبر استكشاف البيانات وتحديد النماذج بأقل مساهمة من البشر.
بات من السهل أتمتة مهام الآلات على اختلافها عبر التعلم الآلي وهو من أنماط الذكاء الاصطناعي (AI)، مما يساعد بإكمال المهام وفق نماذج جاهزة من البيانات المدخلة التي تطبق عليها قواعد المعالجة، وبالتالي تقوم الآلة بالعمل الذي لم يكن يؤديه إلا البشر سابقاً.
يتم استخدام التعلم الآلي في عمليات أتمتة إدخال البيانات مهما كانت درجة تعقيدها، كما بات له الكثير من التطبيقات وفي عدد كبير من المجالات والتي تتوفر بسهولة عبر متاجر التطبيقات الإلكترونية، تحقق هذه التطبيقات دعم مباشر لسير العمل ضمن المؤسسات سواءً على الميدان الإنتاجي أو الإداري، مما يساهم بتسريع الأعمال والتقليل أعباء العمل اليدوي، كما أنها وسيلة للمساعدة في اكتشاف ما لا تراه العين، فضلاً عن تبسيط التعامل مع النماذج المعقدة بحسب التقييم البشري. [2]
ما هي أنواع تعلم الآلة
- التعلم الخاضع للإشراف.
- التّعلم غير الخاضع للإشراف.
- التَعلم المعزز.
من الضروري إدخال البيانات بشكل مستمر في عملية تعلم الآلة ثم معالجتها، ومن المعروف أن طريقة المعالجة أو التقنيات المتبعة في معالجة البيانات المدخلة هي ما يحدد أنواع تعلم الألة كالتالي:
التعلم الخاضع للإشراف: جاءت التسمية من خضوع هذه التقنية للأشراف خلال عمليات البرمجة والتعلم، فالمستخدم يعمل على تغذية الخوارزمية بإتاحة ما تحتاج من معلومات مفيدة في التعلم، ويتم بالاعتماد على عمليات تم تجريبها سابقاً؛ بحيث يتاح للحاسب الآلي عدد من البيانات تسمى مجموعة التدريب، مما يستخدم في استقطاب البيانات ومعالجتها وصولاً إلى المخرجات.
يقوم هذا النمط على مبدأ معالجة أزواج المدخلات والمخرجات بطريقة تمكن الخوارزمية من التعديل عليها، مما يضمن إتاحة مخرجات تتوافق مع المطلوب من الآلة في نطاق العمل قدر المستطاع، وهو من الأساليب الجيدة للآلات الخاصة بالعمل التجاري إذ يمكن تطبيقها في (التنبؤ بالأسعار – اكتشاف الاحتيال وتصنيف المعاملات السليمة والاحتيالية – اكتشاف عوامل الخطورة).
التّعلم غير الخاضع للإشراف: وهو الأضيق في النطاق لكنه مفيد ببرامج المساعدة على اتخاذ القرارات، في هذا النط لا تعالج الخوارزميات بيانات التدريب أو البيانات المصنفة سابقاً وإنما تعتمد في التعلم على نماذج أقل وضوحًا، وتؤدي المعالجة مهام أقل كتجميع البيانات بمجموعات ذات فائدة داخل مجموعات أخرى، والحد من الأبعاد بينها من خلال جمع البيانات المتماثلة بالسمات أو التي تربطها عوامل مشتركة.
التَعلم المعزز: وهو من الأساليب والتقنيات الهامة كونها الأقرب لطريقة تعلم البشر لأن التعلم يكون من خلال التفاعل مع البيئة سعياً للحصول على مكافئات أو عقوبات بحسب النتائج، ومن تطبيقاته العملية (تعليم ركن السيارات باستعمال جهاز القيادة الذاتية – التحكم الديناميكي بإشارة المرور – تأهيل الروبوتات بمدخلات الضور والألوان). [3]
اهمية التعلم الآلي
- معالجة البيانات.
- التحكم بالابتكار.
- تمكين الأتمتة.
باتت البيانات أثمن الموارد خلال الألفية الجديدة وهناك من يعدها “النفط الجديد”، بالمقابل يمثل التعلم الآلي المحرك الخاص بالعمل على تلك البيانات، أما عن الأسباب التي زادت أهمية هذه التقنية فهي:
معالجة البيانات: التعلم الآلي قادر على التعامل مع أعداد هائلة من البيانات وفهمها بسرعة كبيرة، فالأجهزة الحديثة تستوعب الخوارزميات التي تستكشف النماذج المعقدة والمخفية وتعالجها.
التحكم بالابتكار: فالتعلم الآلي يقود الابتكار ويتحكم به بكفاءة عالية في مختلف القطاعات، ومن أمثلة ذلك:
- قطاع الصحة؛ الذي تستخدم فيه الخوارزميات لاستكشاف حالات مرضية أو تحسين آلية الفحص والتصوير ومخططات العلاج.
- قِطاع التمويل، فالخوارزميات فعالة فيه خلال تسجيل الائتمان والتداول والكشف عن التلاعب.
- قطَاع بيع بالتجزئة؛ فالتعلم الآلي سيساعد فيه على خدمة العملاء والتوصيل وما شابه.
- قِطَاعات أخرى متنوعة كالترفيه والزراعة والصناعة والتعليم.
تمكين الأتمتة: لأنّ التعلم الآلي هو المجال الذي تطبق خلاله عمليات الأتمتة بغض النظر عن النطاق، ومع تطور التقنيات بمرور الوقت بات التعلم الآلي ساحة فعالة للمنافسة الإبداعية وميدان خصب للابتكار.
ما الفرق بين الذكاء الاصطناعي و التعلم الالي
يعتبر التعلم الآلي جزء من الذكاء الاصطناعي لأن الأخير يضم كافة البرامج التي تحاكي الذكاء وطريقة التفكير لدى البشر، بينما يقوم التعلم الآلي بإعداد الآلة لمحاكة نماذج الذكاء البشري، ويتضمن الجدول التالي الفوارق الرئيسية بين هذين المفهومين: [5]
| معيار التفريق | الذكاء الاصطناعي | التعلم الآلي |
| الوظيفة | محاكاة الذكاء لدى البشر لحل المشكلات | تعليم الآلة بإدخال مجموعة من البيانات السابقة “المجربة” |
| الغاية | تطوير برامج لأداء المهام المعقدة والمشاركة بصنع القرار | بناء آلات جديدة دقيقة النتائج وتساعد على التنبؤ ببعض الميادين |
| المهمة | إنشاء برامج تقوم بأعمال نيابة عن البشر | تأهيل الآلات للقيام بالمهام البشرية عبر تلقينها البيانات |
| النطاق | واسع | محدود |
| نوع البيانات | يعمل على كافة أنواع البيانات | فقط المنظمة شبه المنظمة |
| الأنظمة المستخدمة | (الأشجار – الشبكات العصبية – تسلسل القرار في التعلم – التصحيح الذّاتي في التعلم | في النماذج الإحصائية بالتعلم ونماذج التصحيح الذاتي عبر التعديل المستمر والإضافات الجديدة |

