15 مورد از مهم ترین الگوریتم های یادگیری عمیق

معرفی الگوریتم های یادگیری عمیق
تاریخ بروزرسانی : 26 آذر 1402 | تعداد بازدید : 631 | زمان خواندن مقاله : 20
هوش مصنوعی،

15 مورد از کاربردی ترین الگوریتم های یادگیری عمیق

اگر شما هم به دنیای هوش مصنوعی علاقه مند هستید و قصد دارید تا وارد این حوزه شوید، آشنایی با مهم‌ترین الگوریتم‌های یادگیری عمیق برایتان یک مسئله مهم به حساب می‌آید. یادگیری عمیق یکی از مهم‌ترین فرآیند‌های ایجاد شده توسط کارشناسان فعال در دنیای هوش مصنوعی به حساب می‌آید که ویژگی‌های مثبت زیادی را در خود جای داده است. با استفاده از چنین الگوریتم‌هایی، کاربران به راحتی می‌توانند نسبت به توسعه مدل‌های هوش مصنوعی قوی و با کیفیت اقدام نمایند.

لازم به ذکر است که الگوریتم‌های به کار رفته در حوزه یادگیری عمیق دسته بندی‌ها و زیر شاخه‌های متنوعی دارند. هر کدام از این الگوریتم‌ها به نحوی خاص نسبت به آموزش مدل‌های هوش مصنوعی اقدام می‌نمایند. امروز ما قصد داریم تا چند مورد از مهم‌ترین الگوریتم‌های به کار رفته در دنیای هوش مصنوعی را بررسی کنیم. پس برای آشنایی بیشتر با الگوریتم‌های پر اهمیت دنیای هوش مصنوعی با ما همراه شوید.

آموزش هوش مصنوعی

بررسی تعریف یادگیری عمیق و شبکه عصبی

قبل از بررسی بهترین الگوریتم‌های دیپ لرنینگ، بیایید چیستی یادگیری عمیق و کاربردش را زیر ذره بین قرار دهیم. در دنیای هوش مصنوعی، مفاهیم کلیدی و پر اهمیت زیادی مطرح می‌شوند. هر کدام از این مفاهیم، به نحوی خاص روند انجام فعالیت‌های مختلف در این زمینه را تغییر می‌دهند. به صورت کلی، دیپ لرنینگ یا یادگیری عمیق به یکی از مهم‌ترین و کلیدی‌ترین مفاهیم دنیای هوش مصنوعی گفته می‌شود که در طی آن کارشناسان با استفاده از تکنیک‌های نوین و شبکه‌های عصب، نسبت به انجام فعالیت‌های مختلف اقدام می‌نمایند. تکنیک‌های ویژه‌ای همچون یادگیری عمیق در دنیای هوش مصنوعی نقش کلیدی و ویژه‌ای را ایفا می‌نمایند.

شبکه‌های عصبی ایجاد شده در این زمینه می‌توانند به کامپیوتر اجازه دهند تا همچون مغز انسان تفکر و فعالیت داشته باشد. اگر به ساختار مغز انسان دقت کنید، متوجه می‌شوید که مغز انسان‌ها هم از شبکه‌های عصبی تشکیل شده است. یک شبکه عصبی که از الگوریتم یادگیری عمیق یا دیپ لرنینگ استفاده می‌کند، باید سه قسمت اصلی داشته باشد: لایه ورودیف لایه مخفی، لایه خروجی. هر کدام از این لایه‌ها یک سری وظایف خاص را بر عهده دارند.

الگوریتم‌های یادگیری عمیق چگونه کار می‌کنند؟

به نظر شما بهترین الگوریتم‌های دیپ لرنینگ چگونه کار می‌کنند؟ پاسخ به این سوال خیلی راحت نیست چرا که روند فعالیت الگوریتم‌های مربوط به دنیای هوش مصنوعی معمولاً بر اساس نوع الگوریتم متغیر است. به صورت عمومی، الگوریتم‌های به کار رفته در دنیای هوش مصنوعی به گونه‌ای طراحی شده‌اند تا یک مجموعه داده را به صورت خام دریافت نمایند و ویژگی‌های کلیدی آن‌ها را استخراج نمایند.

چنین الگوریتم‌هایی نه تنها روند انجام پردازش‌های مختلف را تحت تاثیر خود قرار می‌دهند، بلکه از چندین لایه مختلف تشکیل شده و هر لایه هم روی یک ویژگی خاص از جامعه آماری متمرکز می‌شود. این ویژگی‌ها باعث شده‌اند تا استفاده از الگوریتم‌های مربوط به یادگیری عمیق برای آموزش مدل‌های پیچیده‌تر دنیای هوش مصنوعی به مسئله‌ای مهم و کلیدی تبدیل شود.

معرفی اصلی ترین الگوریتم های دیپ لرنینگ

در این بخش به معرفی کاربردی ترین و مهم ترین الگوریتم های مربوط به یادگیری عمیق پرداخته ایم. آشنایی و یادگیری این الگوریتم ها به متخصصان فعال در این حوزه کمک می کند تا کار های خود را با کیفیت بالاتر و سرعت بیشتر انجام دهند. در ادامه لیستی از این الگوریتم ها را آماده کرده ایم که آن ها را در اختیار شما قرار می دهیم.

الگوریتم های یادگیری عمیق

1- الگوریتم CNN

حال که همه مباحث مقدماتی را پشت سر گذاشتیم، بیایید به سراغ الگوریتم CNN برویم. الگوریتم‌های زیادی را می‌توان در این زمینه مورد استفاده قرار داد. هر کدام از این الگوریتم‌های به کار رفته در دنیای هوش مصنوعی، یک سری مزایا و معایب ویژه را در خود جای داده‌اند. CNN اولین موردی است که شما می‌توانید آن را مورد استفاده قرار دهید. این الگوریتم برای پردازش زبان طبیعی مناسب است. زمانی که شما به دنبال توسعه یک مدل هوش مصنوعی برای ترجمه یا بررسی متون مختلف هستید، این الگوریتم نیاز‌هایتان را رفع می‌کند.

2- الگوریتم LSTM

یکی از بهترین الگوریتم‌های یادگیری عمیق به LSTM اشاره دارد. الگوریتم Long Short Term Memory دومین ابزاری است که در دنیای یادگیری عمیق به کار می‌رود. LSTM در دسته الگوریتم‌های RNN قرار می‌گیرد. جالب است بدانید که با استفاده از این الگوریتم شما می‌توانید طی یک بازه زمانی خاص نسبت به ذخیره‌سازی و پردازش اطلاعات اقدام نمایید. جالب است بدانید که ساختار این الگوریتم شباهت‌های زیادی با زنجیر دارد. این الگوریتم برای پردازش تصویر هم مورد استفاده قرار می‌گیرد.

3- الگوریتم RNN

الگوریتم RNN دیگر موردی است که شما می‌توانید آن را برای آموزش مدل هی هوش مصنوعی مورد استفاده قرار دهید. به عقیده خیلی از کاربران، RNN بهترین الگوریتم به کار رفته در حوزه هوش مصنوعی به حساب می‌آید. با استفاده از الگوریتم Recurrent neural networks شما به راحتی می‌توانید مدل‌های NLP را گسترش دهید. جالب است بدانید که این الگوریتم برای پردازش اطلاعات مربوط به یکدیگر مورد استفاده قرار می‌گیرد. با استفاده از این الگوریتم شما می‌توانید یک سری اطلاعات را طی لایه‌های پنهان آنالیز نمایید. لازم به ذکر است که RNNها قدرتمند بوده و بازدهی فوق‌العاده‌ای را در اختیار مصرف‌کنندگان قرار می‌دهند.

4- الگوریتم GAN

الگوریتم GAN مخفف شده عبارت Generative Adversarial Networks می‌باشد. این الگوریتم مخصوص یادگیری عمیق به گونه‌ای طراحی شده تا هنگام آموزش مدل، نسبت به ایجاد داده‌های جدید اقدام نمایند. GAN دو عنصر اصلی دارد: یک سازنده که برای ساخت اطلاعات تقلبی مورد استفاده قرار می‌گیرد و یک آموزش دهنده که با داده‌های دروغین کار می‌کند تا تفاوت آن‌ها را متوجه شود. خیلی از سیستم‌های به کار رفته در زمینه طراحی تصویر و ایجاد تصاویر مصنوعی از این الگوریتم استفاده می‌نمایند.

5- الگوریتم RBFN

امکان طراحی لیستی از بهترین الگوریتم‌های یادگیری عمیق بدون اشاره به RBFN وجود ندارد. Radial Basis Function Networks، الگوریتم خاصی به حساب می‌آید که برای شبکه‌های عصبی ویژه و یادگیری عمیق مورد استفاده قرار می‌گیرد. ساختار این الگوریتم مشابه شبکه‌های عصبی و رگرسیون می‌باشد. به خاطر داشته باشید که این الگوریتم فوق‌العاده واحد پردازشی قدرتمندی داشته و استفاده از آن می‌تواند روند انجام پروژه‌های مختلف را تحت تاثیر خود قرار دهد. پس اگر شما هم به دنبال استفاده از الگوریتم‌های خاصی همچون RBFN در بهترین حالت ممکن هستید، لزوماً باید دانش عمیقی در مورد هوش مصنوعی و الگوریتم‌های مهم آن داشته باشید.

الگوریتم یادگیری عمیق RBFN

6- الگوریتم MLP

دیگر موردی که در لیست برترین الگوریتم‌های یادگیری عمیق قرار می‌گیرد، به MLP اشاره دارد. این مورد از مهم‌ترین الگوریتم‌های به کار رفته در دنیای یادگیری ماشین به گونه‌ای طراحی شده‌اند تا برای آموزش افراد تازه وارد هم مورد استفاده قرار گیرند. در این الگوریتم، لایه ورودی و خروجی به یکدیگر به صورت کامل متصل شده‌اند. وجود لایه پنهان در این الگوریتم یک مسئله ضروری به حساب نمی‌آید ولی وجود لایه پنهان به پردازش بهتر اطلاعات کمک می‌کند. ترجمه متن، سیستم‌های تشخیص تصویر و صوت و سیستم‌های آنالیز اطلاعات از جمله مهم‌ترین موقعیت‌هایی به حساب می‌آیند که در آن‌ها امکان استفاده از MLP وجود دارد.

به خاطر داشته باشید که برای کار با الگوریتم MLP در ابتدا شما باید اطلاعات جامعی در مورد دنیای هوش مصنوعی و مهم‌ترین کاربرد‌های این مفهوم داشته باشید. برای یادگیری بهتر الگوریتم‌های خاصی همچون MLP به شما توصیه می‌شود تا به صورت عملی روند یادگیری را دنبال نمایید. جالب است بدانید که این مدل هوش مصنوعی می‌تواند برای تشخیص، دسته‌بندی و ایجاد جامعه آماری هم مورد استفاده قرار گیرد.

7- الگوریتم SOM

الگوریتم SOM در دنیای یادگیری عمیق چه کاربردی دارد؟ این سوال هم از جمله پرسش‌های متداولی به حساب می‌آید که افراد علاقه‌مند به یادگیری عمیق با آن مواجه می‌شوند.  Self Organizing Maps توسط پروفسور Teuvo Kohonen طراحی شده است. با استفاده از این الگوریتم شما می‌توانید نسبت به بصری‌سازی اطلاعات اقدام نمایید و حجم آن‌ها را کاهش دهید. این پروسه به الگوریتم و مدل هوش مصنوعی اجازه می‌دهد تا مشکلات پیچیده را خیلی راحت حل نمایند. خیلی از مشکلات حل شده توسط این الگوریتم به راحتی توسط انسان‌ها مورد بررسی قرار نمی‌گیرند. پس SOM از جمله الگوریتم‌هایی است که می‌تواند ضریب هوشی مدل‌های یادگیری عمیق را تا حد قابل توجهی افزایش دهد.

8- الگوریتم DBN

برای کار با الگوریتم‌های یادگیری عمیق شما باید با DBN هم آشنایی داشته باشید. DBN یکی از مهم‌ترین الگوریتم‌های به کار رفته در زمینه ایجاد مدل و اطلاعات به حساب می‌آید که روی متغیر‌های باینری و پردازش‌های نسبتاً پیچیده تمرکز دارد. در واقع DBNها یک لیست از RBM به حساب می‌آیند که قابلیت برقراری ارتباط میان لایه‌های مختلف را فراهم می‌سازند. جالب است بدانید که این الگوریتم‌ها در دنیای پردازش تصویر و ویدئو مورد استفاده قرار خواهند گرفت. این الگوریتم در دسته الگوریتم‌های حریصانه قرار دارد. استفاده از آن می‌تواند سرعت عملکرد مدل هوش مصنوعی را تغییر دهد.

9- الگوریتم RBM

در قسمت‌های قبل‌تر هم نگاهی به الگوریتم RBM انداختیم. RBMها در واقع الگوریتم‌های خاصی به حساب می‌آیند که برای اولین بار توسط جفری هینتون طراحی شدند. این الگوریتم یک نوع شبکه عصبی است که توسط یک جامعه آماری ورودی آموزش داده می‌شود. الگوریتم‌های خاصی همچون RBM همواره روند انجام فعالیت‌های مختلف را تحت تاثیر خود قرار می‌دهند. جالب است بدانید که الگوریتم‌های پر اهمیتی همچون RBM می‌توانند روی پروسه یادگیری عمیق و نحوه آموزش مدل‌های هوش مصنوعی موثر باشند.

10- الگوریتم AutoCoders

یکی دیگر از الگوریتم‌های یادگیری عمیق به الگوریتم AutoCoders اشار. در این الگوریتم، ورودی و خروجی دقیقاً یکسان می‌باشد. همچون RBMها، این الگوریتم هم توسط جفری هینتون طراحی شده است. جالب است بدانید که این الگوریتم بیشتر در پروژه‌های مربوط به دنیای پزشکی و شیمی مورد استفاده قرار می‌گیرد. کارشناسان فعال در دنیای داروسازی با استفاده از چنین الگوریتم‌های خاصی می‌توانند سرعت تحقیقات خود را تا حد قابل توجهی افزایش دهند. لازم به ذکر است که کار با این الگوریتم می‌تواند یک پروسه پیچیده را به همراه داشته باشد.

 الگوریتم AutoCoders

11- الگوریتم درخت تصمیم گیری

یکی دیگر از الگوریتم‌های به کار رفته در دنیای هوش مصنوعی و پردازش اطلاعات به درخت تصمیم‌گیری اشاره دارد. الگوریتم‌های خاصی همچون درخت تصمیم‌گیری به گونه‌ای طراحی شده‌اند تا روند آموزش یک مدل هوش مصنوعی را تا حد قابل توجهی تحت تاثیر خود قرار دهند. در این الگوریتم ما از ساختمان داده درخت و گراف‌های مختلف برای آموزش مدل استاده می‌کنیم. لازم به ذکر است که درخت تصمیم‌گیری می‌تواند سرعت بالایی داشته باشد ولی به شرطی که شما آن را درست پیاده‌سازی نمایید. پیاده‌سازی اشتباه این الگوریتم چالش‌های گسترده‌ای را سر راه مدل قرار می‌دهد.

12- الگوریتم  SVM

الگوریتم SVM دیگر ابزاری است که شما می‌توانید آن را برای آموزش مدل‌های هوش مصنوعی مورد استفاده قرار دهید. این الگوریتم برای NLP کاربرد دارد. با استفاده از این الگوریتم شما می‌توانید نسبت به حدس زدن کلمات یا پردازش جملات مختلف اقدام نمایید. جالب است بدانید که این الگوریتم از نظر بهینگی در وضعیت خوبی قرار دارد. شاید پیاده‌سازی آن برای افراد تازه وارد در دنیای هوش مصنوعی یک مسئله چالش برانگیز به حساب بیاید ولی استفاده از این الگوریتم به شما اجازه می‌دهد تا مدل‌های قدرتمند و با کیفیتی را آموزش دهید.

13- الگوریتم GRU

افراد متخصص در دنیای هوش مصنوعی به خوبی با الگوریتم GRU آشنا هستند. GRU یا Gated recurrent Units یکی از الگوریتم‌های پر اهمیت به کار رفته در دنیای یادگیری ماشین به حساب می‌آید که جایگزین LSTM به کار می‌رود. با استفاده از این الگوریتم شما به راحتی می‌توانید فعالیت‌های مربوط به NLP را انجام دهید. لازم به ذکر است که این الگوریتم از چندین لایه پنهان مختلف استفاده می‌نماید تا به درستی پردازش‌های مورد نیاز را انجام دهد. این الگوریتم می‌تواند اطلاعات مربوط به گذشته را حفظ کند. داشتن حافظه نسبتاً طولانی مدت یکی از مهم‌ترین ویژگی‌های کلیدی این الگوریتم به حساب می‌آید. پس اگر شما هم به دنبال استفاده از یک الگوریتم با کیفیت برای NLP هستید، با خیال راحت می‌توانید GRU را در پروژه‌های خود به کار گیرید.

14- الگوریتم GBM

اگر شما هم به دنبال توسعه مدل‌های یادگیری عمیق هستید، الگوریتم GBM می‌تواند یک گزینه عالی برای شروع کارتان به حساب بیاید. این الگوریتم به گونه‌ای طراحی شده ا به راحتی نسبت به توسعه مدل‌های پیچیده و پیشرفته هوش مصنوعی اقدام نماید. GBM به شما اجازه می‌دهد تا نسبت به ساخت مدل‌هایی اقدام نمایید که قابلیت پیش‌بینی مباحث مختلف را در خود جای داده‌اند. با استفاده از این تکنیک قدرتمند شما می‌توانید روند توسعه مدل‌های هوش مصنوعی را تا حد قابل توجهی تحت تاثیر خود قرار دهید. لازم به ذکر است که این الگوریتم با کیفیت معمولاً توسط افراد متخصص در دنیای هوش مصنوعی به کار می‌رود.

15- الگوریتم مدل‌های Markov

در نهایت، آخرین الگوریتمی که در دنیای هوش مصنوعی به کار می‌رود و استفاده از آن نتایج مطلوبی را به همراه دارد به Markov اشاره دارد. این الگوریتم‌ها دو دسته‌بندی اصلی دارند: الگوریتم حلقه‌های زنجیری و الگوریتم لایه‌های پنهان مارکو. به خاطر داشته باشید که این تکنیک‌های به کار رفته در این الگوریتم هم کاربرد‌های زیادی دارد و هم روند انجام پردازش در یک مدل هوش مصنوعی را تحت تاثیر خود قرار می‌دهد. پس اگر شما هم به کار با مدل‌های هوش مصنوعی علاقه‌مند هستید، با خیال راحت می‌توانید الگوریتم‌های Markov را به کار گیرید.

الگوریتم مدل‌های Markov

کلام آخر

در این صفحه ما همه تلاش خود را به کار گرفتیم تا شما را به درستی با مهم‌ترین الگوریتم‌های یادگیری عمیق آشنا کنیم. مسلماً الگوریتم‌های زیادی در دنیای ماشین لرنینگ و یادگیری عمیق مورد استفاده قرار می‌گیرند ولی موارد مذکور، از جمله متداول‌ترین الگویرتم‌های به کار رفته در این زمینه به حساب می‌آیند. اگر شما هم به دنبال کار در دنیای هوش مصنوعی هستید، لزوماً باید با همه این الگوریتم‌ها و محاسبات ریاضی مربوط به آن‌ها آشنایی داشته باشید. عدم توجه به این مسئله پروسه ورود شما به بازار کار را تحت تاثیر خود قرار می‌دهد.

لازم به ذکر است که یادگیری هوش مصنوعی خیلی راحت نمی‌باشد. کاربران برای ورود به دنیای هوش مصنوعی لزوماً باید خدمات بهترین دوره‌های آموزشی طراحی شده در این زمینه را به کار گیرند. استفاده از بهترین دوره‌های آموزشی مخصوص هوش مصنوعی به شما اجازه می‌دهد تا به راحتی نسبت به افزایش سطح اطلاعات خود در این زمینه اقدام نمایید.

ما در مجموعه درسمن با تمرکز روی کیفیت نهایی و سرفصل‌های آموزشی، توانسته‌ایم تا یک دوره با کیفیت را برای آموزش ورود به دنیای هوش مصنوعی طراحی کنیم. در این دوره آموزشی شما همه مباحث پایه‌ای و مقدماتی را فرا گرفته و آماده ورود به بازار کار خواهید شد. از همین رو، اگر شما هم به دنبال شرکت در یک دوره آموزشی با کیفیت مخصوص هوش مصنوعی هستید، می‌توانید هم اکنون با واحد مشاوره درسمن تماس بگیرید.

سوالات متداول

کدام مورد از مهم‌ترین الگوریتم‌های به کار رفته در هوش مصنوعی اهمیت بیشتری دارد؟

الگوریتم‌های به کار رفته در دنیای هوش مصنوعی همگی مهم هستند. نمی‌توان یکی از الگوریتم‌های مربوط به یادگیری عمیق را به عنوان بهترین الگوریتم معرفی نمود. مسلماً هر کدام از این موارد یک سری کاربرد‌های خاص داشته و به نحوی روند انجام فعالیت‌های متنوع را تحت تاثیر خود قرار می‌دهند.

برای یک پروژه بر چه اساسی باید الگوریتم انتخاب کنیم؟

اگر شما در حال کار روی یک پروژه مربوط به هوش مصنوعی هستید، بهتر است بر اساس نیاز‌های پروژه و روند انجام پردازش نسبت به تصمیم‌گیری در این زمینه اقدام نمایید. الگوریتم‌های به کار رفته در دنیای یادگیری عمیق، هر کدام یک سری ساختار ویژه دارند. شما باید بهترین الگوریتم را به کار گیرید.

بهترین راه برای ورود به دنیای هوش مصنوعی کدام است؟

اگر شما هم قصد دارید تا وارد دنیای هوش مصنوعی شوید، لزوماً باید برترین دوره‌های آموزشی طراحی شده در این زمینه را مورد استفاده قرار دهید. به کار‌گیری بهترین دوره‌های آموزشی مخصوص هوش مصنوعی به شما اجازه می‌دهد تا مباحث مورد نیاز خود را در بهترین حالت ممکن فرا گیرید. با شرکت در دوره آموزش مجموعه درسمن، شما می‌توانید سرعت ورود خود به دنیای هوش مصنوعی و بازار کار این زمینه را بالا ببرید.