مسرد المصطلحات

التعلّم النشط

اكتشف التعلُّم النشط، وهو طريقة تعلُّم آلي فعّالة من حيث التكلفة تعزز الدقة بعدد أقل من التسميات. تعرّف على كيفية تحويل تدريب الذكاء الاصطناعي!

تدريب YOLO النماذج
ببساطة مع Ultralytics HUB

التعرف على المزيد

التعلم النشط هو نهج متخصص في التعلم الآلي حيث تلعب الخوارزمية دورًا نشطًا في اختيار البيانات التي تتعلم منها. وعلى عكس التعلّم التقليدي الخاضع للإشراف، والذي يعتمد على مجموعات بيانات موسومة بالكامل، فإن التعلّم النشط يستعلم بذكاء عن تسميات على نقاط بيانات محددة يعتبرها الأكثر إفادة. يسمح هذا النهج المستهدف للنموذج بتحقيق دقة عالية مع عدد أقل بكثير من الأمثلة الموسومة، مما يجعله استراتيجية فعالة من حيث التكلفة وفعالة لتدريب نماذج التعلم الآلي، خاصة عند التعامل مع مجموعات البيانات الكبيرة غير الموسومة.

كيف يعمل التعلّم النشط

في التعلّم النشط، يتفاعل النموذج بشكل متكرر مع أوراكل (عادةً ما يكون شارحًا بشريًا) لطلب تسميات لنقاط البيانات الأكثر قيمة. تتبع العملية بشكل عام الخطوات التالية:

  1. التدريب الأولي: يتم تدريب النموذج مبدئيًا على مجموعة صغيرة من البيانات المصنفة.
  2. أخذ عينات غير مؤكدة: يحدّد النموذج نقاط البيانات التي يكون فيها أكثر عدم يقين بشأن التسمية الصحيحة. توجد استراتيجيات مختلفة لتحديد مقدار عدم اليقين، مثل الاستعلام عن الحالات ذات الثقة الأقل في التنبؤ أو حيث تختلف النماذج المختلفة في المجموعة أكثر من غيرها.
  3. الاستعلام: يستعلم النموذج من أوراكل عن تسميات نقاط البيانات المحددة.
  4. تحديث النموذج: تتم إضافة البيانات المصنفة حديثًا إلى مجموعة التدريب، ويتم إعادة تدريب النموذج.
  5. التكرار: يتم تكرار الخطوات من 2 إلى 4 حتى يتم تحقيق المستوى المطلوب من الدقة أو استنفاد ميزانية التوسيم.

يكون التعلم النشط مفيدًا بشكل خاص عندما يكون تصنيف البيانات مكلفًا أو يستغرق وقتًا طويلاً أو يتطلب خبرة متخصصة. من خلال الاختيار الاستراتيجي لنقاط البيانات التي يجب تصنيفها، يقلل التعلم النشط من جهد التصنيف مع زيادة أداء النموذج إلى أقصى حد.

الفوائد الرئيسية للتعلم النشط

يوفر التعلم النشط العديد من المزايا مقارنة بالتعلم التقليدي الخاضع للإشراف:

  • تقليل تكاليف وضع العلامات: من خلال التركيز على نقاط البيانات الأكثر إفادةً، يقلل التعلم النشط بشكل كبير من كمية البيانات الموسومة المطلوبة لتدريب نموذج عالي الأداء.
  • تدريب أسرع: مع الحاجة إلى عدد أقل من الأمثلة الموسومة، يمكن أن يكون وقت التدريب أقصر بكثير، خاصةً بالنسبة للنماذج المعقدة.
  • تحسين دقة النموذج: غالبًا ما يؤدي التعلّم النشط إلى أداء أفضل للنماذج مقارنةً بالنماذج المدرّبة على بيانات موسومة مختارة عشوائيًا، حيث إنه يعطي الأولوية للحالات الأكثر تحديًا وإفادة.
  • الاستخدام الفعال للموارد: يعمل التعلم النشط على تحسين استخدام الموارد من خلال تقليل الجهد المبذول في تصنيف نقاط البيانات الأقل إفادة.

تطبيقات التعلم النشط في العالم الحقيقي

يجد التعلم النشط تطبيقات في مجالات مختلفة حيث تكون البيانات المصنفة نادرة أو مكلفة للحصول عليها. فيما يلي مثالان ملموسان:

تحليل الصور الطبية

في تحليل الصور الطبية، قد يكون الحصول على شروح من الخبراء الطبيين مكلفاً ويستغرق وقتاً طويلاً. يمكن استخدام التعلّم النشط لتحديد الصور الطبية الأكثر أهمية التي تتطلب تصنيفاً من الخبراء، مثل الصور ذات السمات الغامضة أو الحالات النادرة. ويسمح هذا النهج المستهدف بتطوير نماذج تشخيصية دقيقة مع عدد أقل من الصور التي تحمل علامات محددة، مما يسرع من تطوير الأدوات الطبية المدعومة بالذكاء الاصطناعي.

اكتشاف الأجسام في المركبات ذاتية القيادة

يتطلب تدريب نماذج الكشف عن الأجسام للمركبات ذاتية القيادة كميات هائلة من البيانات المصنفة التي تمثل سيناريوهات قيادة متنوعة. يمكن أن يساعد التعلم النشط في إعطاء الأولوية لتسمية نقاط البيانات الأكثر تحدياً للنموذج، مثل ظروف الإضاءة غير الاعتيادية أو الأجسام المحجوبة أو حالات المرور النادرة. يضمن ذلك تدريب النموذج على البيانات الأكثر إفادة، مما يؤدي إلى تحسين السلامة والموثوقية في أنظمة القيادة الذاتية. هذا مجرد واحد من التطبيقات العديدة للرؤية الحاسوبية في المركبات ذاتية القيادة.

التعلّم النشط مقابل نماذج التعلّم الأخرى

من المهم التمييز بين التعلم النشط ونماذج التعلم الأخرى ذات الصلة:

  • التعلّم تحت الإشراف: في التعلّم التقليدي الخاضع للإشراف، يتم تدريب النموذج على مجموعة بيانات ثابتة ذات تسميات كاملة. على النقيض من ذلك، يختار التعلم النشط بشكل ديناميكي نقاط البيانات لوضع العلامات أثناء عملية التدريب.
  • التعلّم شبه الخاضع للإشراف: يستخدم التعلّم شبه الخاضع للإشراف كلاً من البيانات المصنفة وغير المصنفة للتدريب. بينما يهدف كل من التعلّم النشط والتعلّم شبه الخاضع للإشراف إلى الاستفادة من البيانات غير المُسمّاة، إلا أن التعلّم النشط يستعلم بنشاط عن التسميات، في حين أن التعلّم شبه الخاضع للإشراف يستخدم عادةً البيانات غير المُسمّاة لتحسين فهم النموذج لتوزيع البيانات الأساسية.
  • التعلّم المعزز: يتضمن التعلّم المعزز تعلّم الوكيل من خلال التجربة والخطأ من خلال التفاعل مع البيئة. وعلى عكس التعلم النشط، حيث يستفسر النموذج عن التسميات، يركز التعلم المعزز على تعلم الإجراءات المثلى بناءً على المكافآت والعقوبات.

التعلّم النشط و Ultralytics

Ultralytics أحدث الحلول للكشف عن الأجسام، بما في ذلك نماذج Ultralytics YOLO القوية. في حين أن Ultralytics لا يقدم حاليًا دعمًا مباشرًا لسير عمل التعلم النشط، يمكن الاستفادة من المخرجات والرؤى الناتجة عن نماذج YOLO لتنفيذ استراتيجيات التعلم النشط. على سبيل المثال، يمكن استخدام درجات الثقة الخاصة بالنموذج للكشف عن الكائنات لتحديد الحالات غير المؤكدة لوضع العلامات.

بالإضافة إلى ذلك، يوفر Ultralytics مجموعة من الأدوات والموارد لتدريب نماذج YOLO والتحقق من صحتها ونشرها. يمكن دمج هذه الأدوات في خطوط أنابيب التعلم النشط المخصصة لتبسيط عملية تطوير أنظمة الكشف عن الكائنات. يمكنك استكشاف هذه الإمكانيات بشكل أكبر على صفحة التوثيقUltralytics .

يمثل التعلم النشط نموذجًا قويًا لتدريب نماذج التعلم الآلي بكفاءة، خاصةً عندما تكون البيانات المصنفة نادرة أو مكلفة. من خلال الاختيار الذكي لنقاط البيانات الأكثر إفادة لوضع العلامات، يقلل التعلم النشط من التكاليف ويسرّع التدريب ويحسن دقة النموذج. مع تزايد الطلب على حلول الذكاء الاصطناعي في مختلف الصناعات، يستعد التعلم النشط للعب دور متزايد الأهمية في تطوير أنظمة تعلم آلي قوية وفعالة.

قراءة الكل