tariel.ge › Полезное: бесплатные книги › ИИ изнутри: от нейрона до своей моделиБесплатно · автор Тариел Бежанидзе
← ИИ изнутри ЛИСТ 01ФундаментРЕВ. 1
Глава 01 · Фундамент

Что значит «научиться»: правило против примера

Вы всю жизнь пишете правила: если напряжение просело — проверь конденсаторы. Машинное обучение идёт с другого конца, и вся разница между ИИ и обычной программой начинается здесь.

Два способа решить одну задачу

Возьмём задачу, которую вы решали руками сотни раз: по светодиодной лампе определить, что в ней сгорело.

Программа: правила

  • Если не горит совсем — проверь драйвер
  • Если мигает — проверь конденсатор
  • Если светит часть — ищи битый кристалл
  • Если тускло — проверь ток драйвера

Правила пишет человек. Машина их выполняет.

Обучение: примеры

  • Вот 5000 фотографий ламп
  • К каждой подписано, что было сломано
  • Правил не даём ни одного
  • Машина сама находит закономерности

Правила выводит машина. Человек даёт примеры.

Вся суть в одном предложении

Обычное программирование: данные + правила → ответ.
Машинное обучение: данные + ответы → правила.
Полученные правила потом применяются к новым данным. Всё остальное в этой книге — подробности того, как именно машина их выводит.

Когда правила выигрывают

Не надо думать, что обучение всегда лучше. Для огромного класса задач правила остаются правильным выбором, и вы это уже знаете из практики.

ЗадачаЧем решатьПочему
Посчитать резистор по закону ОмаПравилоЕсть точная формула. Обучать нечему
Проверить, что напряжение в допускеПравилоУсловие известно и однозначно
Отличить рабочий конденсатор от вздутого по фотоОбучениеПравило «вздутый» не формализуется
Расставить файлы по расширениюПравилоОднозначная классификация
Понять, о чём текстОбучениеПравил нет и не будет
Перевести с грузинскогоОбучениеЯзык не описывается конечным набором правил
Практический критерий

Спросите себя: могу ли я записать правило словами? Если да — пишите программу, она будет быстрее, точнее и дешевле. Обучение нужно там, где вы узнаёте ответ, увидев его, но не можете объяснить, по каким признакам.

Три вида обучения

ВидЧто даёмЧто получаемПример из вашей практики
С учителемПримеры с правильными ответамиУмение предсказывать ответ5000 фото ламп с диагнозом → диагноз по новому фото
Без учителяТолько данные, без ответовСтруктуру, группы, похожестьТысяча ваших статей → сами собой разделились по темам
С подкреплениемВозможность пробовать и оценку результатаСтратегию поведенияРобот учится держать паяльник: получилось — плюс, сжёг плату — минус

Языковые модели, о которых вся книга дальше, — это в основе обучение с учителем в неожиданной форме: правильным ответом служит следующее слово в реальном тексте. Разметку никто не делает руками, она уже есть в самом тексте. Отсюда и берётся возможность учиться на всём интернете. Подробно — глава 10.

Главный вопрос: что значит «научилась»

Здесь прячется самое важное недопонимание. Модель не «поняла» задачу. Она нашла функцию, которая на обучающих примерах даёт правильные ответы. Это совсем не одно и то же.

Настоящая проверка

Сеть научилась не тогда, когда правильно отвечает на примерах, которые видела. Это она могла просто запомнить. Научилась — когда правильно отвечает на данных, которых не видела никогда. Это свойство называется обобщением, и вся глава 05 посвящена тому, как его не потерять.

Классический пример провала

История, которую рассказывают на каждом курсе, потому что она идеально показывает проблему. Сеть учили отличать волков от собак. Точность на тестах — отличная. Потом посмотрели, на что сеть на самом деле смотрит.

Оказалось — на снег. В обучающей выборке волки почти всегда были сфотографированы на снегу, собаки — на траве. Сеть выучила детектор снега, а не детектор волка. На всех примерах работало безупречно.

Почему это важно вам

Тот же механизм объясняет, почему языковая модель уверенно пишет несуществующий ключ команды или выдуманный номер детали. Она не проверяет факт — она выдаёт то, что статистически похоже на правильный ответ. Механизм тот же самый, что со снегом, и глава 11 разбирает его подробно.

Что такое модель физически

Слово «модель» звучит абстрактно, хотя вещь предельно конкретная. Модель — это файл с числами. Те самые 5, 14 или 70 миллиардов параметров — это миллиарды чисел, записанных подряд.

Аналогия из вашей области

Архитектура — это схема платы. Веса — номиналы всех компонентов. Обучение — подбор номиналов, пока схема не заработает как надо. Когда лампа собрана, вы не пересчитываете номиналы при каждом включении: вы просто подаёте питание. С моделью так же — обучение один раз, использование сколько угодно.

Что дальше

Разберём самый маленький кирпич, из которого собрано всё остальное. Он проще, чем операционный усилитель.

Глава01 — Что значит «научиться»: правило против примера
БлокФундамент
Далее02 — Нейрон: три операции, из которых состоит всё
Ревизия1
↑ Оглавление Начало← К оглавлению Следующая глава02 · Нейрон: три операции, из которых состоит всё →

Бесплатная книга · tariel.ge · версии инструментов и команды проверяйте в документации проектов

Книга бесплатна для чтения. Автор — Тариел Бежанидзе, компьютерный мастер в Батуми · tariel.ge · все бесплатные книги. Копировать текст целиком на другие сайты — только со ссылкой на источник.