آشنایی با شبکه های عصبی هوش مصنوعی

آشنایی با شبکه های عصبی هوش مصنوعی
تاریخ بروزرسانی : 11 شهریور 1402 | تعداد بازدید : 6528 | زمان خواندن مقاله : 10
هوش مصنوعی،

شبکه های عصبی هوش مصنوعی یا ANN، به دسته ای خاص از مدل های یادگیری ماشین اطلاق می شوند که برای انجام فعالیت های مختلفی طراحی و بهینه شده اند. یک شبکه عصبی، به مدلی گفته می شود که به هوش مصنوعی اجازه می دهد تا داده ها را با الهام از روش تفکر و پردازش ذهنی انسان، مورد بررسی قرار دهد.

این فرآیند به یادگیری عمیق مرتبط بوده و ساختار نسبتا پیچیده ای را در خود جای داده است. کار با شبکه های عصبی هوش مصنوعی در دسته مباحث پیچیده دنیای AI به حساب می آید که کارشناسان فعال در این زمینه باید به خوبی با آن آشنا باشند. امروز ما قصد داریم تا انواع شبکه های عصبی هوش مصنوعی را مورد بررسی قرار دهیم. پس با ما همراه شوید.

انواع شبکه های عصبی هوش مصنوعی

انواع شبکه های عصبی هوش مصنوعی

شبکه عصبی هوش مصنوعی چیست؟

شبکه های عصبی هوش مصنوعی یا ANNS، شاخه ای از مدل های مربوط به یادگیری ماشین هستند که با استفاده از اصول سازماندهی نورون های موجودات زنده ایجاد شده اند. یک ANN با مجموعه ای از گره های متصل به یکدیگر با نام نورون های مصنوعی ایجاد می شود. اگر بخواهیم مدل هوش مصنوعی را مغز در نظر بگیریم، رشته های عصبی و گره های پردازشی که روند بررسی اطلاعات را دنبال می کنند، شبکه های عصبی هوش مصنوعی نامیده می شود.

دریافت، پردازش و انتقال سیگنال از جمله مهم ترین کاربرد شبکه های عصبی هوش مصنوعی به حساب می آید. هر رشته در این روش پردازش اطلاعات همچون سیناپس های مغزی عمل می کند. این رشته ها، سیگنال های مربوط به خود را دریافت می کنند. در مرحله بعد آنها با استفاده از گره یا نود دیتای ورودی را پردازش کرده و در نهایت آن را در اختیار سایر رشته ها قرار می دهند. معمولا یک شبکه عصبی مربوط به هوش مصنوعی چندین لایه مختلف داشته و هر کدام از این لایه ها، یک سری اهداف خاص را نیز دنبال می نمایند.

نمونه مدل شبکه عصبی برای بررسی سن و جنسیت

نمونه مدل شبکه عصبی برای بررسی سن و جنسیت

بررسی تاریخچه شبکه های عصبی هوش مصنوعی

تا به امروز تحقیقات زیادی روی مباحث پیچیده شبکه های عصبی هوش مصنوعی انجام شده است. خیلی از کارشناسان معتقد هستند که اولین مدل شبکه عصبی مصنوعی در سال 1925 توسط دو دانشمند داده یعنی Ernest Ising و Wilhelm Lenz طراحی شد. این دو کارشناس یک شبکه عصبی مصنوعی بدون قابلیت یادگیری را طراحی کرده و آن را برای انجام پردازش های مختلف مورد استفاده قرار دادند. این شبکه از عناصر عصب مانندی استفاده می کرد تا بتواند از ساختار ذهنی مغز انسان تقلید کند.

در مرحله بعد وارن مک کالوچ و والتر پیس، در سال 1943 یک مدل دیگر از شبکه های عصبی هوش مصنوعی را طراحی کردند. مدل آنها از نوع محاسباتی غیر یادگیری بود. پس از گذشت چند سال و در اواخر دهه 40 میلادی، دانشمندی با نام D.O.Hebb با ایجاد یک فرضیه بر اساس مکانیسم انعطاف پذیری عصبی، توانست تحول مهمی را در دنیای هوش مصنوعی و شبکه های عصبی ایجاد کند. یادگیری هبی همچنان در برخی از پروژه ها مورد استفاده قرار می گیرند.

آموزش هوش مصنوعی

ضرورت استفاده از شبکه های عصبی هوش مصنوعی

حال که مباحث پایه ای را پشت سر گذاشتیم، بیایید به خود شبکه های عصبی هوش مصنوعی و اطلاعات مربوط به آنها بپردازیم. استفاده از شبکه های عصبی در دنیای هوش مصنوعی، مسئله ای پر اهمیت به حساب می آید. استفاده از شبکه های عصبی به یک کامپیوتر اجازه می دهد تا بدون نیاز به کمک انسان، فکر کند و برای خود تصمیم گیری داشته باشد. آنها روابط بین داده های ورودی و خروجی پیچیده را فرا گرفته و یک مدل خاص از روی روابط ایجاد می نمایند.

شبکه های عصبی هوش مصنوعی، به مدل اجازه می دهند تا داده های بدون ساختار را نیز درک کند. این مدل بدون آموزش صریح، می تواند انواع داده های ورودی را آنالیز نماید. زمانی که دو ورودی مربوط به یک مبحث اما با ساختار متفاوت در اختیار این مدل قرار می گیرد، به راحتی آنالیز شده و خروجی دلخواه به کاربر نمایش داده می شود. 

کاربرد شبکه  ANNS چیست؟

استفاده از شبکه های عصبی هوش مصنوعی در خیلی از پروژه ها کاربرد دارد. به عنوان مثال، کارشناسان فعال در حوزه پزشکی می توانند تصاویر مربوط به بیماری های مختلف و آسیب دیدگی های بدنی را خیلی راحت تر با استفاده از این ابزار تحلیل نمایند. جدا از این مسئله، شبکه های عصبی می توانند برای پردازش سریع تر اطلاعات و بهینه سازی فرآیند هم مورد استفاده قرار گیرد.

کارشناسان حاضر در دنیای بینایی کامپیوتر با استفاده از شبکه های عصبی هوش مصنوعی همواره نسبت به استخراج اطلاعات و پردازش دقیق آنها اقدام می نمایند. خودرو هایی که دستیار اتوماتیک دارند، با استفاده از شبکه های عصبی مربوط به هوش مصنوعی، وضعیت جاده را آنالیز کرده و همواره بهترین مسیر را برای رسیدن به مقصد انتخاب می نمایند. از جمله دیگر کاربرد های این مدل می توان به پردازش زبان طبیعی، راه اندازی سیستم های پیشنهاد محصول و ایجاد یک موتور تشخیص گفتار و تبدیل صدا به متن اشاره کرد.

یک شبکه عصبی در هوش مصنوعی چگونه کار می کند؟

در ساده ترین حالت ممکن، شبکه های عصبی هوش مصنوعی سه لایه اصلی را در خود جای داده اند. اولین لایه برای دریافت ورودی یا input است. کارشناسان به آن Input Layer می گویند. اطلاعات از محیطی که هوش مصنوعی در آن رشد پیدا می کند، وارد لایه Input شده و گره های ورودی نسبت به پردازش آنها اقدام می نمایند. آنها اطلاعات را دسته بندی کرده و در اختیار لایه دوم قرار می دهند.

لایه دوم در شبکه های عصبی هوش مصنوعی به Hidden Layer یا لایه پنهان مشهور است. آنها خروجی لایه قبلی را تجزیه کرده و مورد پردازش قرار می دهند. به خاطر داشته باشید که یک مدل هوش مصنوعی می تواند چند ده لایه مخفی یا پنهان را در خود جای داده باشد.

در نهایت، آخرین لایه به Output layer اشاره دارد. لایه خروجی همه اطلاعات پردازش شده توسط شبکه را دسته بندی کرده و آن را مجدد به محیط باز می گرداند. این لایه گاهی اوقات از گره های منفرد و گاهی اوقات هم از گره های گروهی تشکیل شده است. 

لایه های مهم برای کار با شبکه های عصبی

لایه های مهم برای کار با شبکه های عصبی

بررسی معماری پایه شبکه های عصبی هوش مصنوعی

مغز انسان از 86 میلیارد سلول عصبی با نام نورون تشکیل شده است. آنها با استفاده از آکسون به دیگر سلول ها متصل هستند. کارشناسان فعال در دنیای هوش مصنوعی، با شبیه سازی همین ساختار به صورت دیجیتالی موفق شده اند تا روند پردازش اطلاعات را متحول سازند. شبکه های عصبی هوش مصنوعی از چندین گره یا نود تشکیل شده‌اند. گره در شبکه عصبی برابر با نورون در مغز انسان است.

گره ها با استفاده از ابزاری با نام رشته به یکدیگر متصل می شوند. همچون نورون های ذهنی که اطلاعات را دریافت کرده و در اختیار یکدیگر قرار می دهند، گره های قرار گرفته در شبکه های عصبی هوش مصنوعی هم اطلاعات را پس از پردازش در اختیار سایر نود ها قرار خواهند داد. یعنی این گره ها همواره در تعامل با یکدیگر بوده و عملیات های متنوعی را روی اطلاعات انجام می دهند. به خاطر داشته باشید که شبکه عصبی قادر به یادگیری مباحث مختلف هستند. در تصویر زیر شما می توانید یک نمونه از ANN ساده را مشاهده نمایید. 

نمونه شبکه عصبی ساده در هوش مصنوعی

نمونه شبکه عصبی ساده در هوش مصنوعی

معرفی انواع شبکه های عصبی هوش مصنوعی

قبل از معرفی انواع شبکه‌های عصبی هوش مصنوعی، باید بدانید که هیچ محدودیتی برای تعداد گره‌ها و لایه‌های یک شبکه عصبی وجود ندارد و این گره‌ها می‌توانند تقریبا به هر شکلی باهم تعامل داشته باشند. به همین دلیل، فهرست انواع شبکه های عصبی هوش مصنوعی روز به روز در حال گسترش است اما می‌توان آنها را در دو دسته تقسیم‌بندی کرد:

  • شبکه های عصبی هوش مصنوعی کم عمق که معمولا فقط یک لایه پنهان دارند
  • شبکه های عصبی هوش مصنوعی عمیق که دارای چندین لایه پنهان هستند

همانطور که از نام این دسته‌بندی‌ها مشخص است، شبکه های عصبی کم عمق سریع هستند و به قدرت پردازش کمتری نسبت به شبکه های عصبی عمیق نیاز دارند اما نمی‌توانند به اندازه شبکه های عصبی عمیق وظایف پیچیده ای را انجام دهند. به همین خاطر ما در ادامه، لیستی از انواع شبکه های عصبی هوش مصنوعی را برای شما نام برده‌ایم که عبارت است از:

  • Perceptron

شبکه‌های عصبی پرسپترون، شبکه های ساده و کم عمق هستند که یک لایه ورودی و یک لایه خروجی دارند. در واقع این شبکه یکی از ساده‌ترین و قدیمی‌ترین مدل‌ها محسوب می‌شود و نحوه کار آن به این صورت است که تعدادی ورودی را دریافت، آن‌ها را تجمیع و تابع فعال‌سازی را روی آن‌ها اعمال می‌کند. در نهایت، آن‌ها را به لایه خروجی پاس می‌دهد.

  • Multilayer perceptron

این نوع شبکه که به شبکه‌های پرسپترون، پیچیدگی می‌بخشند و شامل یک لایه پنهان است، حداقل سه لایه به نام‌های لایه ورودی(Input Layer)، لایه نهان(Hidden Layer) و لایه خروجی(Output layer) دارد که از خروجی‌های لایه اول (ورودی)، به عنوان ورودی‌های لایه بعدی (نهان) استفاده می‌گردد.

  • Feed-forward 

شبکه‌های عصبی پیش‌خور فقط به گره‌های خود اجازه می‌دهند تا اطلاعات را به یک گره رو به جلو منتقل کنند. در حقیقت، این شبکه‌ها اطلاعات را در یک جهت از طریق گره‌های ورودی مختلف منتقل می‌کنند تا به گره خروجی برسد. همچنین شبکه عصبی پیش‌خور ممکن است لایه‌های گره پنهان داشته باشد یا نداشته باشد که عملکرد آنها را قابل تفسیرتر می‌کند و آن را برای پردازش مقادیر بالایی از نویز، آماده است.این نوع مدل محاسباتی ANN بیشتر در فناوری‌هایی مانند تشخیص چهره و بینایی کامپیوتری استفاده می شود.

  • Recurrent

شبکه‌های عصبی مکرر می‌توانند به عقب بروند و به خروجی برخی از گره‌ها اجازه دهند تا بر ورودی گره‌های قبلی تاثیر بگذارند. به عبارت بهتر، ماهیت پیچیده‌تر RNN ها در این شبکه باعث می‌شود تا لایه خروجی، گره‌های پردازش شده را ذخیره و نتیجه را به مدل برگرداند و به این ترتیب مدل یاد می‌گیرد که نتیجه یک لایه را پیش بینی کند. این شبکه عصبی با همان انتشار جلویی مانند یک شبکه پیشخور شروع می شود، اما سپس تمام اطلاعات پردازش شده را برای استفاده مجدد در آینده به خاطر می آورد. اگر پیش‌بینی شبکه نادرست باشد، سیستم خودآموخته می‌شود و به کار در جهت پیش‌بینی صحیح در طول انتشار ادامه می‌دهد.

  • Modular

شبکه‌های عصبی مدولار، دو یا چند شبکه عصبی را برای رسیدن به خروجی ترکیب می‌کنند. این نوع که شامل چندین شبکه عصبی است، به‌طور جداگانه از یکدیگر کار می‌کنند و شبکه‌ها در طول فرآیند محاسبات با یکدیگر ارتباط برقرار نکرده یا با فعالیت‌های یکدیگر تداخل نمی‌کنند. در نتیجه، فرآیندهای محاسباتی پیچیده یا بزرگ را می‌توان با کارایی بیشتری انجام داد.

  • Radial basis Networks

گره‌های شبکه عصبی پایه شعاعی، در واقع شبکه‌های عصبی پیش‌خور FF هستند که از تابع شعاعی پایه ریاضی (Radial Basis Function) به جای تابع لجستیک (Logistic Function)، برای تابع فعال‌سازی خود استفاده می‌کنند. به عبارت بهتر، تابع لجستیک به یک پرسش بله یا خیر (پرسش دودویی) پاسخ می‌دهند که برای دسته‌بندی(Classification) و سیستم‌های تصمیم‌گیری(Decision Making Systems) مناسب است اما برای مقادیر پیوسته، عملکرد بدی دارد. این موضوع درحالی‌است که توابع شعاعی پایه به این پرسش پاسخ می‌دهند که «چقدر از هدف دوریم؟

این امر موجب می‌شود تا این شبکه‌های عصبی برای تخمین تابع و کنترل ماشین مناسب باشند. به‌طور خلاصه باید گفت که شبکه‌های عصبی شعاعی پایه در واقع نوعی از شبکه‌های عصبی پیش‌خور با تابع فعال‌سازی و ویژگی‌های متفاوت هستند.

  • Liquid state machine

شبکه های عصبی ماشین حالت مایع دارای گره هایی هستند که به طور تصادفی به یکدیگر متصل می‌شوند.

  • Residual

شبکه‌های عصبی باقی‌مانده، به داده‌ها اجازه می‌دهند از طریق فرآیندی به نام نگاشت هویت، خروجی لایه‌های اولیه را با خروجی لایه‌های بعدی ترکیب کنند. در واقع این مدل، نوع خاصی از شبکه‌های پیش‌خور هستند که به شبکه اجازه می‌دهند تا از لایه‌های خاصی عبور کند. استفاده از این نوع شبکه عصبی کاربرد فراوانی دارد که از مهم‌ترین آن باید به بخش‌بندی معنایی اشاره کرد. 

  • Convolutional neural networks (CNN)

شبکه‌های عصبی کانولوشنال یکی از محبوب ترین مدل‌هایی هستند که امروزه مورد استفاده قرار می‌گیرند. این مدل محاسباتی از تنوع پرسپترون‌های چندلایه استفاده می‌کند و شامل یک یا چند لایه کانولوشن است که می‌توانند به طور کامل به هم متصل یا ادغام شوند. این لایه‌ها، نقش‌های ویژگی را ایجاد می‌کنند تا ناحیه‌ای از تصویر را به ثبت برسانند. 
از این مدل، به‌طور ویژه در حوزه تشخیص تصویر استفاده می‌گردد اما در بسیاری از پیشرفته‌ترین کاربردهای هوش مصنوعی از جمله تشخیص چهره، دیجیتالی کردن متن و NLP نیز کاربرد دارد. همچنین از دیگر موارد استفاده از این شبکه باید به مواردی چون تشخیص پارافراسی، پردازش سیگنال و طبقه بندی تصویر، اشاره کرد.

مزایای شبکه های عصبی مصنوعی

تا اینجا، اطلاعات خوبی درخصوص این شبکه‌ها کسب کردیم اما واقعا مزایای استفاده از آن‌ها چیست؟ چرا این موضوع برای فعالان حوزه هوش مصنوعی اهمیت دارد؟
در واقع می‌توان مهم‌ترین مزیت‌های شبکه‌های هوش مصنوعی را در موارد زیر جستجو کرد:

  • توانایی پردازش موازی دارند و این یعنی، شبکه می تواند بیش از یک کار را در یک زمان انجام دهد.
  • آن‌ها می‌توانند اطلاعات را در کل شبکه ذخیره کنند نه فقط در پایگاه داده. این موضوع باعث می‌شود که حتی اگر مقدار کمی از داده‌ها در یک مکان ناپدید گردد، کل شبکه به کار خود ادامه دهد.
  • توانایی یادگیری و مدل‌سازی روابط غیرخطی و پیچیده به مدل‌سازی روابط دنیای واقعی بین ورودی و خروجی کمک می‌کند.
  • این شبکه‌ها با تحمل خطا ارائه می شوند و این یعنی خرابی یا خطای یک یا چند سلول از ANN ، تولید خروجی را متوقف نمی‌کند.
  • تصمیمات مبتنی بر مشاهده یادگیری ماشینی به این معنی است که آن‌ها می‌توانند از رویدادها درس بگیرند و بر اساس مشاهدات، تصمیم‌گیری کند.
  • شبکه‌های عصبی مصنوعی در سازمان‌دهی مقادیر زیادی از داده‌ها از طریق پردازش، مرتب‌سازی و طبقه‌بندی آن‌ها بسیار خوب هستند.
  • آن‌ها می‌توانند روابط پنهان در داده‌ها را بدون دستور دادن به هیچ رابطه ثابتی بیاموزند و این یعنی، داده‌های بسیار فرار و واریانس غیر ثابت را بهتر مدل‌سازی می‌کنند.
  • توانایی تعمیم و استنتاج روابط روی داده‌های دیده نشده، آن‌ها را قادر می‌سازد تا خروجی داده‌های دیده نشده را پیش‌بینی کنند.

معایب شبکه های عصبی مصنوعی

حال که صحبت ما درباره مزایای این شبکه‌ها به پایان رسید، بیایید کمی در خصوص معایب آن‌های نیز صحبت کنیم زیرا شبکه‌های عصبی نیز در کنار مزایای بی‌شماری که دارند، دارای معایبی هم هستند که از مهم‌ترین آن‌ها باید به موارد زیر اشاره کرد:

  • فقدان قوانین برای تعیین ساختار شبکه مناسب، باعث می‌شود تا معماری شبکه عصبی مصنوعی تنها از طریق آزمون، خطا و تجربه، دانش خود را افزایش و از خطاهای خود جلوگیری کند.
  • نیاز به پردازنده‌هایی با توانایی پردازش موازی، شبکه های عصبی را به سخت افزار وابسته می کند.
  • شبکه‌های عصبی با اطلاعات عددی کار می‌کنند، به این معنی که تمام مسائل باید قبل از ارائه به شبکه عصبی مصنوعی به مقادیر عددی ترجمه شوند.
  • عدم توضیح در پشت راه حل‌های کاوشگر، یکی از بزرگترین معایب شبکه های عصبی مصنوعی است. ناتوانی در توضیح چرایی یا چگونگی راه حل‌ها، باعث عدم اعتماد به شبکه می‌شود.
  • اگر شبکه‌ها به درستی آموزش داده نشوند، اغلب می‌توانند نتایج ناقص یا نادرستی را ایجاد کنند.

شبکه های عصبی چگونه آموزش داده می شوند؟

پس متوجه شدیم که این شبکه‌ها چگونه کار می‌کنند اما می‌دانید که نحوه آموزش آن‌ها برای ارائه نتایج چیست؟

در نمودارهای توپولوژی نشان داده شده، در واقع، شبکه‌های عصبی ارتباط بین دو نورون هستند که مسیر جریان اطلاعات را نشان می‌دهند. بنابراین، هر اتصال یک وزن دارد و یک عدد صحیح، که سیگنال بین دو نورون را کنترل می‌کند. در نتیجه اگر شبکه یک خروجی "خوب یا مطلوب" را تولید کند، نیازی به تنظیم وزن نیست ولی اگر شبکه یک خروجی «ضعیف یا نامطلوب» را تولید کند، وزن‌ها تغییر پیدا می‌کنند تا نتایج بعدی را بهبود بخشند. به همین خاطر، می‌توان یادگیری شبکه‌های عصبی هوش مصنوعی را شامل مراحل زیر دانست:

1. پیش‌پردازش داده

قبل از آموزش شبکه، داده‌های ورودی باید پیش‌پردازش شوند تا به شکلی مناسب برای ورود به شبکه تبدیل شوند. اینکار شامل مراحلی مانند اسکیلینگ (تغییر مقیاس داده‌ها)، نرمالیزه‌سازی (تبدیل داده‌ها به مقادیر معیاری)، و شفاف‌سازی داده (حذف داده‌های اضافی یا نامرتبط) است.

2. انتخاب معماری شبکه

 بسته به مسئله‌ مورد بررسی، معماری مناسبی باید انتخاب شود که اینکار باید براساس پارامترهایی چون  تعداد لایه‌ها، نوع لایه‌ها (مانند لایه‌های پیچشی، لایه‌های عصبی بازگشتی، و غیره) و تعداد و اندازه نورون‌ها در هر لایه، انجام شود

3. تعیین تابع هدف

یک تابع هدف باید تعیین شود که معیاری برای اندازه‌گیری عملکرد شبکه باشد. اینکار نیز باید توسط توابعی مانند خطای میانگین مربعات (MSE) برای مسائل رگرسیون و تابع خطاهای دسته‌ای مانند cross-entropy برای مسائل طبقه‌بندی، انجام گیرد.

4. پس‌انتشار خطا (Backpropagation) 

این فرآیند شامل محاسبه خطا، انتقال آن از لایه‌های خروجی به لایه‌های ورودی و به‌روزرسانی وزن‌ها براساس گرادیان تابع هدف است.

5. تنظیم پارامترها

در این مرحله پارامترهایی از شبکه شبکه مانند نرخ یادگیری، نوع بهینه‌ساز و تعداد دورهای آموزش، تنظیم می‌شود.

6. آموزش با دسته‌بندی (Batch Training) 

حال داده‌ها معمولا باید به دسته‌های کوچکتری تقسیم شوند تا شبکه بر اساس این آن‌ها آموزش ‌ببیند. اینکار به بهبود عملکرد شبکه و جلوگیری از بیش‌برازش کمک می‌کند.

7. ارزیابی عملکرد

در نهایت پس از آموزشو طی کردن مراحل بالا، عملکرد شبکه بر روی داده‌های ارزیابی بررسی می‌شود تا میزان دقت و کارایی شبکه ارزیابی گردد.

البته این هم در انتها باید بدانید که مراحل گفته شده، تنها یک چارچوب کلی برای آموزش شبکه‌های عصبی هستند که بسته به مسئله‌ مورد نظر، جزئیات و فرآیندهای بیشتری نیز ممکن است وارد شود.

یادگیری ماشین و شبکه های عصبی در هوش مصنوعی

انواع شبکه های عصبی هوش مصنوعی برای انجام فعالیت های مختلف، باید آموزش ببینند. برای آموزش انواع شبکه های عصبی هوش مصنوعی، افراد می توانند روش های متنوعی را مورد استفاده قرار دهند. مثلا یادگیری تحت نظارت یکی از همین روش های محبوب و مطرح به حساب می آید. در یادگیری نظارت شده، دانشمندان اطلاعاتی را در اختیار شبکه عصبی قرار می دهند که حاوی جواب درست است.

شبکه عصبی به آرامی این اطلاعات را پردازش کرده و از آنها یک دانش عمومی دریافت می نماید. مثلا برای پردازش چهره، دانشمندان در ابتدا انواع قومیت ها، رنگ پوست و بازه های سنی مختلف را به مدل معرفی می کنند. سپس مدل با آنالیز تصاویر، می تواند با قومیت های معرفی نشده آشنایی پیدا کند. 

البته که یادگیری تحت نظارت، تنها راه  آموزش انواع شبکه های عصبی هوش مصنوعی نیست. شما می توانید از روش های خاصی همچون یادگیری بدون نظارت و یادگیری تقویتی هم برای کسب بازدهی مطلوب استفاده نمایید.

زمانی که مدل برای پردازش اطلاعات مخفی یا الگوریتم های پنهان به کار می رود، روش یادگیری به بدون نظارت تغییر پیدا می کند. یادگیری تقویتی هم روی مشاهده تمرکز دارد. در این حالت ANN با بررسی محیط نسبت به تصمیم گیری اقدام می نماید.

یادگیری عمیق چه ارتباطی با شبکه های عصبی هوش مصنوعی دارد؟

همانطور که گفته شد، کارشناسان از تکنیک های ویژه یادگیری ماشین برای آموزش شبکه های عصبی هوش مصنوعی استفاده می نمایند. یادگیری عمیق یکی از زیر شاخه های یادگیری ماشین به حساب می آید که برای پردازش اطلاعات مختلف مورد استفاده قرار می گیرد. در یادگیری عمیق، دانشمندان فقط داده‌های خام را به نرم‌افزار می‌دهند.

خود شبکه باید نسبت به پردازش اطلاعات و یادگیری مستقل اقدام نماید. این مسئله به کسب بازدهی بهتر و خروجی قوی تر کمک می کند.

یادگیری عمیق و شبکه های عصبی

یادگیری عمیق و شبکه های عصبی

نقد شبکه های عصبی هوش مصنوعی

تا امروز کارشناسان زیادی نسبت به نقد شبکه های عصبی هوش مصنوعی و ساختارش اقدام نموده اند. شبکه های عصبی که در دنیای رباتیک مورد استفاده قرار می گیرند، به یادگیری زیادی نیاز دارند. این مسئله باعث شده تا خیلی از کارشناسان این روش توسعه هوش مصنوعی را در دنیای رباتیک مورد استفاده قرار ندهند. دیگر نقد تعریف شده در این زمینه، به نحوه پردازش اطلاعات اشاره دارد.

خیلی از کارشناسان معتقد هستند که روش فعلی برای پردازش اطلاعات کند بوده و اصولش هم به درستی تعریف نشده است. این مسئله ارتباط آماری و وضعیت هوش مصنوعی را تحت تاثیر خود قرار داده است.

کلام آخر

امروز ما سعی کردیم تا چیستی، ویژگی ها و کاربرد های شبکه های عصبی هوش مصنوعی را مورد بررسی قرار دهیم. همانطور که گفته شد، شبکه عصبی به یک مدل هوش مصنوعی اجازه می دهد تا ساختار ذهنی انسان را در خود جای دهد. البته که استفاده از شبکه های عصبی و پیاده سازی مدل های مختلف بر پایه آنها، کار راحتی نیست. متقاضیان برای دنبال کردن این روند همواره باید با مباحث پیچیده دنیای هوش مصنوعی آشنایی داشته باشند.

آیا شما هم به دنیای هوش مصنوعی علاقه مند هستید و دوست دارید تا به عنوان یک دانشمند در این حوزه مشغول به کار شوید؟ اولین قدم برای شروع فعالیت، انتخاب یک دوره آموزشی خوب و پر بازده است. مسلما یادگیری مباحث ریاضی مورد نیاز برای هوش مصنوعی و شروع کار با زبان های برنامه نویسی طراحی شده در این زمینه، کار راحتی نیست.

شما باید به دنبال استفاده از دوره های آموزشی باشید که مباحث مورد نیاز شما را در خود جای داده است. آموزش هوش مصنوعی آکادمی درسمن، یک دوره تخصصی، حرفه ای و رایگان است که همه مباحث مورد نیاز پایه ای را به شما آموزش می دهد. با شرکت در این دوره آموزشی، شما می توانید خود را برای ورود به دنیای هوش مصنوعی و به کار گیری تکنولوژی های جدید تر آماده سازید.

سوالات متداول

  • تفاوت بین هوش مصنوعی، یادگیری ماشین، یادگیری عمیق و شبکه های عصبی چیست؟

یادگیری ماشینی زیر شاخه‌ای از هوش مصنوعی است و یادگیری عمیق نیز زیر شاخه‌ای از یادگیری ماشین که شبکه‌های عصبی، ستون فقرات الگوریتم‌های یادگیری عمیق را تشکیل می‌دهند. در واقع، تعداد لایه‌های گره یا عمق شبکه‌های عصبی، یک شبکه عصبی را از یک الگوریتم یادگیری عمیق متمایز می‌کند.

  • آیا هوش مصنوعی همان شبکه های عصبی است؟

خیر؛ این یک تصور غلط است که در بین برخی از افراد شکل گرفته ولی در حقیقت، بین هوش مصنوعی و شبکه های عصبی تفاوت وجود دارد. به بیان بهتر، هوش مصنوعی یک شاخه کامل از علوم کامپیوتر است که روی مطالعه و ایجاد ماشین‌های هوشمندی کار می‌کند اما شبکه عصبی، یک سیستم از گره‌های مصنوعی است.

  • آیا شبکه های عصبی، آینده هوش مصنوعی هستند؟

درحالی که پیشرفت‌ها در شبکه‌های عصبی می‌تواند فرصت‌های بی‌پایانی برای حل خلاقانه مشکلات فراهم کند اما این فناوری باید متفکرانه و رو به جلو حرکت کند. در واقع شبکه های عصبی نیز مانند مانند هر شاخه‌ای از هوش مصنوعی نیز باید در امتداد خطوط تفکر اخلاقی و مسئولانه پیش برود تا بتواند با کمترین خطر از پیشرفت انسان، پشتیبانی کنند. بنابراین، تنها با یک زبان، معیار مشترک و یک چشم انداز یکپارچه، می‌توان پتانسیل شبکه های عصبی را برای منافع بیشتر به حداکثر برسانیم.