AI do Dineasáir

Gach rud atá uait ar an eolas faoi AI - laistigh de 8 nóiméad.

Is minic gur fearr eolas a bheith agat ar gach rud ná scil shaineolach amháin a bheith agat. Tá sé seo fíor go háirithe i gcás daoine atá ag dul isteach sa díospóireacht i margaí atá ag teacht chun cinn. Go háirithe, ardteicneolaíochta.

Síleann mórchuid na ndaoine go bhfuil a fhios acu beagán faoi AI. Ach tá an réimse chomh nua agus ag fás chomh gasta go bhfuil na saineolaithe reatha ag briseadh talún nua go laethúil. Tá an oiread sin eolaíochta le fáil amach gur féidir le teicneolaithe agus lucht déanta beartas ó réimsí eile cur go gasta i réimse an AI.

Sin an áit a dtagann an t-alt seo isteach. Bhí sé mar aidhm agam tagairt ghearr a chruthú a chuirfidh daoine a bhfuil intinn theicniúil acu ar an eolas go tapa le téarmaí, teanga agus teicnící AI. Tá súil agam go dtuigfidh mórchuid na neamh-chleachtóirí an téacs seo agus iad ag tagairt do gach duine.

Réamhrá

Is téarmaí iad intleacht shaorga (AI), foghlaim dhomhain, agus líonraí neural chun cur síos a dhéanamh ar theicnící cumhachtacha bunaithe ar fhoghlaim meaisín ar féidir leo go leor fadhbanna sa saol fíor a réiteach.

Cé go bhfuil réasúnaíocht dhéaduchtach, tátal, agus cinnteoireacht atá inchomparáide leis an inchinn dhaonna beagáinín as bealach, rinneadh go leor dul chun cinn le déanaí i dteicnící AI agus halgartaim gaolmhara. Go háirithe agus an tacar méadaitheach mór sonraí ar fáil ar féidir le AI foghlaim uathu.

Tarraingíonn réimse AI ar go leor réimsí lena n-áirítear matamaitic, staitisticí, teoiric dóchúlachta, fisic, próiseáil comharthaí, foghlaim meaisín, eolaíocht ríomhaireachta, síceolaíocht, teangeolaíocht, agus néareolaíocht. Tarraingíonn ceisteanna a bhaineann le freagracht shóisialta agus eitic AI comhthreomhar le go leor brainsí fealsúnachta.

Is é an spreagadh chun teicnící AI a chur chun cinn tuilleadh ná go bhfuil na réitigh a theastaíonn chun fadhbanna a réiteach le go leor athróg thar a bheith casta, deacair a thuiscint agus nach bhfuil sé furasta iad a chur le chéile de láimh.

Tá corparáidí, taighdeoirí agus daoine aonair ag brath níos mó agus níos mó ar fhoghlaim meaisín chun fadhbanna a réiteach gan treoracha cuimsitheacha clársceidealaithe a bheith ag teastáil. Tá an cur chuige bosca dubh seo i leith réiteach fadhbanna ríthábhachtach. Tá sé ag éirí níos casta agus níos mó ama do ríomhchláraitheoirí daonna halgartaim a scríobh atá riachtanach chun fadhbanna troma sonraí a shamhaltú agus a réiteach. Fiú nuair a dhéanaimid gnáthamh úsáideach chun tacair mhóra sonraí a phróiseáil, bíonn sé an-chasta, deacair a choimeád ar bun agus dodhéanta tástáil leordhóthanach a dhéanamh.

Tá halgartaim nua-aimseartha um fhoghlaim meaisín agus AI, chomh maith le sonraí oiliúna a mheastar agus a ullmhaítear i gceart, in ann an clársceidealú a dhéanamh dúinn.

Forbhreathnú

Faisnéis: an cumas faisnéis a bhrath, agus í a choinneáil mar eolas atá le cur i bhfeidhm ar iompraíochtaí oiriúnaitheacha laistigh de thimpeallacht nó de chomhthéacs.

Is féidir leis an sainmhíniú Wikipedia seo ar fhaisnéis a bheith i bhfeidhm ar brains agus meaisíní orgánacha. Ní hionann intleacht agus comhfhios, míthuiscint choitianta a bhíonn ag scríbhneoirí ficsin eolaíochta.

Cuardaigh samplaí AI ar an idirlíon agus feicfidh tú tagairtí do Watson de chuid IBM. Algartam foghlama meaisín a raibh cáil air trí an seó tráth na gceist teilifíse Jeopardy a bhuachan in 2011. Tá sé curtha ar ais arís agus á úsáid mar theimpléad do raon éagsúil feidhmchlár tráchtála. Tá Apple, Amazon agus Google ag obair go crua chun córas den chineál céanna a fháil inár dtithe agus inár bpócaí.

Ba iad próiseáil teanga nádúrtha agus aithint cainte na chéad fheidhmeanna tráchtála ar fhoghlaim meaisín. Tascanna aitheantais uathoibrithe eile ina dhiaidh sin (patrún, téacs, fuaim, íomhá, físeán, aghaidhe,…). Tá réimse na bhfeidhmchlár ag pléascadh agus áirítear ann feithiclí uathrialacha, diagnóisí míochaine, cearrbhachas, innill chuardaigh, scagadh turscair, troid i gcoinne coireachta, margaíocht, róbataic, cianbhrath, fís ríomhaire, iompar, aithint ceoil, aicmiú…

Tá AI leabaithe chomh mór sin sa teicneolaíocht a úsáidimid, ní fheiceann go leor daoine anois é mar ‘AI’ ach síneadh ar an ríomhaireacht. Fiafraigh de dhuine ar an tsráid an bhfuil AI acu ar a bhfón agus is dócha go ndéarfaidh siad nach bhfuil. Ach tá halgartaim AI leabaithe i ngach áit ó théacs tuartha go dtí an córas autofocus sa cheamara. Is é an tuairim ghinearálta nach bhfuil AI tagtha fós. Ach tá sé anseo anois agus tá sé le tamall.

Is téarma measartha ginearálaithe é AI. Is é fócas an chuid is mó den taighde an réimse atá beagán níos cúinge de líonraí neural saorga agus foghlaim dhomhain.

Conas a oibríonn d’inchinn

Is ríomhaire fíorálainn carbóin é inchinn an duine a mheastar go ndéanann sé billiún billiún ríomhanna in aghaidh an tsoicind (1000 petaflops), agus í ag ithe timpeall 20 Watts cumhachta. Ní bhainistíonn sár-ríomhaire na Síne, Tianhe-2 (mar an t-am is luaithe ar domhan a scríobh) ach 33,860 trilliún ríomhanna in aghaidh an tsoicind (33.86 petaflops) agus ídíonn sé 17600000 vata (17.6 meigeavata). Tá bealach éigin le dul againn sula nglacfaidh ár gcruthuithe sileacain le héabhlóidí cinn carbóin.

Tá an mheicníocht bheacht a úsáideann an inchinn chun a smaointeoireacht a dhéanamh réidh le haghaidh díospóireachta agus staidéir bhreise (is maith liom an teoiric go mbaineann an inchinn leas as éifeachtaí chandamach, ach sin alt eile). Mar sin féin, is minic a dhéantar na hoibríochtaí istigh a mhúnlú timpeall ar choincheap na néaróin agus a gcuid líonraí. Ceaptar go bhfuil timpeall 100 billiún néarón san inchinn.

Bíonn néaróin ag idirghníomhú agus ag cumarsáid ar chosáin ionas gur féidir teachtaireachtaí a chur timpeall. Déantar na comharthaí ó néaróin aonair a ualú agus a chomhcheangal sula ndéantar néaróin eile a ghníomhachtú. Déantar an próiseas seo de theachtaireachtaí a chuirtear timpeall, néaróin eile a chomhcheangal agus a ghníomhachtú arís agus arís eile ar fud sraitheanna. Ar fud na 100 billiún néarón in inchinn an duine, tá suimiú an teaglaim ualaithe seo de chomharthaí casta. Agus is beag an iomarca é sin.

Ach níl sé chomh simplí sin. Cuireann gach néarón feidhm, nó claochlú, i bhfeidhm ar a ionchuir ualaithe sula ndéantar tástáil an bhfuil tairseach gníomhachtaithe sroichte. Is féidir leis an teaglaim fachtóirí seo a bheith líneach nó neamhlíneach.

Eascraíonn na comharthaí ionchuir tosaigh ó fhoinsí éagsúla ... ár gcéadfaí, monatóireacht inmheánach ar fheidhmeanna coirp (leibhéal ocsaigine fola, ábhar an bholg…). Féadfaidh néarón aonair na céadta mílte comharthaí ionchuir a fháil sula gcinnfidh sé conas freagairt.

Is iad smaointeoireacht nó próiseáil agus na treoracha iarmhartacha a thugtar dár matáin achoimrí comharthaí ionchuir agus lúbanna aiseolais thar go leor sraitheanna agus timthriallta den líonra neural. Ach athraíonn agus nuashonraíonn líonraí neural na hinchinne freisin, lena n-áirítear modhnuithe ar an méid ualaithe a chuirtear i bhfeidhm idir néaróin. Foghlaim agus taithí is cúis leis seo.

Baineadh úsáid as an tsamhail seo d’inchinn an duine mar theimpléad chun cabhrú le cumais na hinchinne a mhacasamhlú laistigh de insamhalta ríomhaire… líonra neural saorga.

Líonraí Nádúrtha Saorga (ANNs)

Is samhlacha matamaitice iad Líonraí Nádúrtha Saorga a spreagann agus a mhúnlaítear líonraí neural bitheolaíocha. Tá ANNs in ann caidrimh neamhlíneach idir ionchuir agus aschuir a shamhaltú agus a phróiseáil. Tá meáchain oiriúnaitheacha idir na néaróin shaorga tiúnta ag algartam foghlama a léann sonraí breathnaithe agus é mar aidhm an t-aschur a fheabhsú.

Úsáidtear teicnící optamaithe chun an réiteach ANN a dhéanamh chomh gar agus is féidir don réiteach is fearr. Má éiríonn leis an leas iomlán a bhaint is féidir leis an ANN an fhadhb ar leith a réiteach le hardfheidhmíocht.

Déantar ANN a shamhaltú ag úsáid sraitheanna néaróin. Tugtar ailtireacht an mhúnla ar struchtúr na sraitheanna seo. Is aonaid ríomhaireachta aonair iad néaróin atá in ann ionchuir a fháil agus feidhm mhatamaiticiúil a chur i bhfeidhm chun a fháil amach an gcuirtear teachtaireachtaí ar aghaidh.

I múnla simplí trí chiseal, is é an chéad chiseal an ciseal ionchuir, agus ciseal folaithe amháin agus ciseal aschuir ina dhiaidh sin. Is féidir néarón amháin nó níos mó a bheith i ngach ciseal.

De réir mar a éiríonn samhlacha ag éirí níos casta, le níos mó sraitheanna agus níos mó néaróin, méadaíonn a gcumas réiteach fadhbanna. Má tá an tsamhail ró-mhór don fhadhb a tugadh, áfach, ní féidir an tsamhail a bharrfheabhsú go héifeachtúil. Tugtar ró-fheistiú air seo.

Is iad ailtireacht bhunúsach an mhúnla agus tiúnadh príomhghnéithe theicnící ANN, mar aon leis na halgartaim foghlama atá le léamh sna sonraí. Tá feidhmíocht an mhúnla ag na comhpháirteanna uile.

Is gnách go mbíonn feidhm gníomhachtaithe mar thréith ag múnlaí. Úsáidtear é seo chun ionchur ualaithe néaróin a thiontú ina ghníomhachtú aschuir. Tá rogha claochluithe ann is féidir a úsáid mar fheidhm gníomhachtaithe.

Is féidir le ANNs a bheith thar a bheith cumhachtach. Cé go bhfuil matamaitic cúpla néaróin simplí, áfach, éiríonn an líonra iomlán chun bheith casta. Mar gheall air seo, meastar gur halgartaim 'bosca dubh' iad ANNs. Ba cheart a bheith cúramach le ANN a roghnú mar uirlis chun fadhb a réiteach toisc nach féidir próiseas cinnteoireachta an chórais a phiocadh níos déanaí.

Grianghraf le Patrick Tomasso ar Unsplash

Foghlaim Dhomhain

Is téarma é an fhoghlaim dhomhain a úsáidtear chun cur síos a dhéanamh ar líonraí neural agus halgartaim gaolmhara a ídíonn sonraí amha. Déantar na sonraí a phróiseáil trí shraitheanna an mhúnla chun sprioc-aschur a ríomh.

Is í an fhoghlaim gan mhaoirsiú ná barr feabhais ar theicnící domhainfhoghlama. Tá ANN atá cumraithe i gceart in ann gnéithe sna sonraí ionchuir atá tábhachtach chun an t-aschur inmhianaithe a bhaint amach a aithint go huathoibríoch. Go traidisiúnta is é an ríomhchláraitheoir a thógann an córas an t-ualach a bhaineann le ciall a bhaint as na sonraí ionchuir. Mar sin féin, i socrú domhain foghlama, is féidir leis an tsamhail féin a aithint conas na sonraí a léirmhíniú chun torthaí bríocha a bhaint amach. Nuair a bheidh córas optamaithe oilte, laghdaítear go mór na riachtanais ríomha, cuimhne agus cumhachta atá ag an tsamhail.

Go simplí, tugann halgartaim foghlama gné deis do mheaisín foghlaim le haghaidh tasc ar leith ag úsáid sonraí a oireann go maith… foghlaimíonn na halgartaim conas foghlaim.

Cuireadh foghlaim domhain i bhfeidhm ar réimse leathan tascanna agus meastar go bhfuil sí ar cheann de na teicnící nuálacha AI. Tá halgartaim dea-dheartha ann atá oiriúnach le haghaidh fadhbanna foghlama faoi mhaoirseacht, gan mhaoirsiú agus leath-mhaoirseacht.

Is téarma é an scáthfhoghlaim a úsáidtear chun cur síos a dhéanamh ar fhoirm níos simplí d’fhoghlaim dhomhain nuair a bhíonn próiseáil tosaigh agus eolas níos doimhne ag an ríomhchláraitheoir chun gné-roghnú na sonraí a roghnú. Is féidir leis na samhlacha mar thoradh air sin a bheith níos trédhearcaí agus feidhmíocht níos airde ar chostas níos mó ama ag céim an dearaidh.

Achoimre

Is réimse cumhachtach próiseála sonraí é AI agus féadann sé torthaí casta a thabhairt níos gasta ná forbairt algartam traidisiúnta ag ríomhchláraitheoirí. Is féidir le ANNs agus teicnící foghlama domhain tacar éagsúil fadhbanna deacra a réiteach. Is é an míbhuntáiste ná go bhfuil na samhlacha optamaithe a cruthaíodh bosca dubh agus nach féidir a gcuid cruthaitheoirí daonna a phiocadh. D’fhéadfadh fadhbanna eiticiúla a bheith mar thoradh air seo agus tá trédhearcacht sonraí tábhachtach.