یادگیری ماشین
مقدمه
یادگیری ماشین یک علم در حوزه هوش مصنوعی است که با استفاده از آن، امکان یادگیری برخی از کارها برای ماشین‌ها فراهم می‌شود. در این تعریف منظور از ماشین، هر موجودیتی است که بتواند کاری را انجام دهد. دوربین عکاسی یک ماشین ثبت تصویر است و اگر از پلاک یک خودرو عکس بگیریم، یک انسان باسواد یادگرفته است که اعداد و حروف پلاک را از روی عکس، بخواند؛ همین کار را می‌توان به یک ماشین آموزش داد. یک سامانه تشخیص پلاک خودرو، همان دوربین است که با یک نرم‌افزار پردازش تصویر ترکیب شده و یاد گرفته است که عکس پلاک خودرو را پردازش کرده و اعداد حروف آن‌را تشخیص دهد. در زندگی روزمره، نمونه‌های بسیار زیادی از یادگیری ماشین وجود دارد. موتورهای جستجو مثل گوگل یاد می‌گیرند که چگونه دقیق‌تر جستجو کنند و درست آن چیزی را که ما می‌خواهیم به ما نشان دهند. یک تلفن همراه، تشخیص اثر انگشت را یاد می‌گیرد و یک فروشگاه مجازی، یاد می‌گیرد که چه کالاهایی را به چه کسی نشان دهد تا احتمال خرید آن کالا بیشتر شود.
ماشین چگونه یاد می‌گیرد؟
فرآیند کلی یادگیری ماشین شبیه یادگیری انسان‌هاست. فرض کنید می خواهیم فرق بین مداد و خودکار را به یک کودک آموزش دهیم. برای اینکار تعدادی مداد مختلف را به او نشان داده و می گوییم که اینها مداد هستند. سپس همین کار را با تعدادی خودکار انجام می‌دهیم. مغز انسان هر دو نمونه را یاد گرفته و پس از آن، با دیدن یک نمونه جدید، آن‌را با آموخته ها خود تطبیق داده و سعی می کند تا تشخیص دهد که به کدامیک از دو گروه مدادها یا خودکارها بیشتر شبیه است و در نهایت مغز تصمیم می‌گیرد که آن را مداد تشخیص دهد یا خودکار. یک ماشین نیز تقریبا به همین ترتیب یاد می‌گیرد. اکنون اگر به همان کودک یک مداد اتود نشان دهیم، شاید برای اولین بار اشتباه کرده و آن‌را یک نوع خودکار اعلام کند؛ ماشین‌ها نیز شبیه انسان‌ها اگر آموزش خوبی نداشته باشد، ممکن است اشتباه کنند. به این روش از یادگیری ماشین، روش یادگیری بانظارت گفته می‌شود. روش‌های دیگری نیز در یادگیری ماشین وجود دارد که به برخی از آنها در زیر اشاره شده است.
برخی از روش‌های رایج در یادگیری ماشین
- یادگیری با نظارت (Supervised learning)
- یادگیری بدون نظارت (Unsupervised learning)
- یادگیری نیمه‌نظارتی (Semi-supervised learning)
- یادگیری تقویتی (Reinforcement learning)
- یادگیری فعال (Active learning)
کابردهای یادگیری ماشین
بازی‌های رایانه‌ای، خودروهای بدون سرنشین، روبات‌های خانگی و روبات‌های کارگر، سامانه‌های تشخیص تقلب در مقالات و تجهیزات هوشمند تشخیص بیماری، نمونه‌های دیگری از کاربرد یادگیری ماشین در دنیای امروز هستند.