تصوُّر البيانات هو ممارسة ترجمة المعلومات المعقدة والبيانات الأولية إلى سياقات مرئية، مثل المخططات والرسوم البيانية والخرائط. وهذا يسهل على العقل البشري فهم البيانات الأساسية ويساعد في استخراج رؤى ذات مغزى. في مجال الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي(AI) والتعلم الآلي (ML)، يعد تصور البيانات أمرًا بالغ الأهمية لاستكشاف مجموعات البيانات، وفهم سلوك النموذج أثناء التدريب، وتقييم الأداء، وتوصيل النتائج بفعالية. فهو يحول البيانات الرقمية التي يحتمل أن تكون ساحقة إلى تمثيلات مرئية بديهية، ويسلط الضوء على الأنماط والاتجاهات والحالات الشاذة والعلاقات التي قد تكون محجوبة في الأرقام الأولية أو التقارير النصية.
المفاهيم والتقنيات الأساسية
الهدف الأساسي لتصور البيانات هو تقديم البيانات بوضوح وتسهيل فهمها. ويتحقق ذلك باستخدام أساليب بيانية مختلفة، بما في ذلك:
- المخططات الشريطية: مقارنة الكميات عبر الفئات المختلفة.
- الرسوم البيانية الخطية: إظهار الاتجاهات مع مرور الوقت أو الفواصل الزمنية المستمرة.
- مخططات التبعثر: الكشف عن العلاقات والارتباطات بين متغيرين عدديين.
- الخرائط الحرارية: عرض بيانات المصفوفة حيث يتم تصوير القيم من خلال كثافة اللون، وغالبًا ما تُستخدم لمصفوفات الارتباط أو تصور التنشيط في الشبكات العصبية. راجع دليلUltralytics حول الخرائط الحرارية.
- المدرج التكراري: إظهار توزيع متغير عددي واحد.
- المخططات الصندوقية: تلخيص توزيع البيانات من خلال الأرباع.
يعتمد اختيار أسلوب التصور الصحيح بشكل كبير على نوع البيانات والرؤية المحددة التي تهدف إلى نقلها. يتطلب التصور الفعال أيضًا دراسة متأنية لعناصر التصميم مثل لوحات الألوان، والقياس، والمحاور، والتسميات لضمان التمثيل الدقيق دون تضليل المشاهد. توفر مكتبات Python الشهيرة مثل Matplotlib و Seaborn أدوات قوية لإنشاء مجموعة واسعة من التصورات الثابتة والمتحركة والتفاعلية التي يشيع استخدامها في علم البيانات. يعد الالتزام بالمبادئ الأساسية للعرض المرئي أمرًا أساسيًا لسرد القصص المؤثرة للبيانات.
تطبيقات الذكاء الاصطناعي/التعلم الآلي في العالم الحقيقي
- تحليل الصور الطبية: في مجال الذكاء الاصطناعي للرعاية الصحية، يساعد التصور في تفسير الفحوصات الطبية المعقدة. يمكن لنموذج الكشف عن الأجسام المدرّب على مجموعة بيانات مثل مجموعة بيانات أورام الدماغ أن يُخرج مربعات محددة تحدد الحالات الشاذة المحتملة. ويسمح تصور هذه المربعات المتراكبة مباشرةً على التصوير بالرنين المغناطيسي أو التصوير المقطعي المحوسب لأخصائيي الأشعة بتقييم نتائج النموذج بسرعة، مما يساعد في التشخيص. علاوةً على ذلك، يمكن أن يساعد تصور مجموعات نتائج المرضى بناءً على ميزات التصوير في تحديد الأنواع الفرعية للمرض. يعتمد الذكاء الاصطناعي في الرعاية الصحية بشكل كبير على مثل هذه الوسائل البصرية. يمكنك استكشاف المزيد من التطبيقات في المعهد الوطني للتصوير الطبي الحيوي والهندسة الحيوية (NIBIB).
- تطوير المركبات ذاتية القيادة: تعالج أنظمة السيارات ذاتية القيادة كميات هائلة من بيانات أجهزة الاستشعار. يتم استخدام التصور على نطاق واسع أثناء التطوير والاختبار. يقوم المهندسون بتصور السحب النقطية لدار ليدار وتوقيعات الرادار وموجزات الكاميرا في محاكاة ثلاثية الأبعاد للبيئة. يتم تحديد الأجسام المكتشفة (السيارات والمشاة وراكبي الدراجات الهوائية) التي تم تحديدها بواسطة نماذج مثل YOLO غالبًا ما يتم عرضها مع مربعات محدّدة، ومسارات التتبع، ودرجات الثقة، مما يسمح للمطورين بالتحقق من دقة نظام الإدراك وسلامته في سيناريوهات مختلفة. اطلع على أمثلة في حلول الذكاء الاصطناعي في السيارات وتعرف على مناهج الصناعة من شركات مثل Mobileye.
التمييز بين المصطلحات ذات الصلة
- تحليلات البيانات: هذا مجال أوسع نطاقًا يشمل العملية الكاملة لفحص البيانات وتنظيفها وتحويلها ونمذجتها لاكتشاف المعلومات المفيدة ودعم عملية صنع القرار. يعد تصور البيانات أحد المكونات أو الأدوات المستخدمة في تحليلات البيانات لعرض النتائج أو استكشاف البيانات، لكن التحليلات تشمل أيضًا النمذجة الإحصائية واختبار الفرضيات وغيرها من الأساليب غير البصرية. تعرف على المزيد حول أساسيات تحليلات البيانات.
- معالجة الصور: يركّز هذا المجال على معالجة الصور الرقمية لتحسينها أو استخراج المعلومات مباشرةً من بيانات البكسل (مثل التصفية واكتشاف الحواف وتعديل التباين). في حين أن التصور يمكن أن يتضمن عرض الصور، فإن تصور البيانات في الذكاء الاصطناعي/تعلم الآلة غالبًا ما يتعامل مع تمثيل البيانات المجردة (مثل مقاييس أداء النموذج أو علاقات السمات) أو تراكب تفسيرات النموذج (مثل الاكتشافات) على الصور، بدلاً من تحويل الصور نفسها. اقرأ عن الاختلافات في منشور مدونة الرؤية الحاسوبية مقابل معالجة الصور هذا.
- التحليل الاستكشافي للبيانات (EDA): التحليل الاستكشافي للبيانات هو عملية تحليل مجموعات البيانات لفهم خصائصها الرئيسية، وغالبًا ما يتم ذلك باستخدام أساليب بصرية. تُعد تقنيات تصور البيانات هي الأدوات الأساسية المستخدمة أثناء تحليل البيانات الاستكشافية للكشف عن الأنماط واكتشاف الحالات الشاذة واختبار الفرضيات والتحقق من الافتراضات. يتطرق الدليل الخاص بالمعالجة المسبقة للبيانات المشروحة إلى مفاهيم تحليل البيانات المرئية الإلكترونية ذات الصلة بمجموعات بيانات الرؤية الحاسوبية.
AR
EN
ZH
KO
JA
RU
DE
FR
ES
PT
IT
TR
VI
