מהו מחשב עם למידת מכונה?
למידת מכונה (Machine Learning), או למידה חישובית, היא היכולת של מערכת מחשב ללמוד ולהשתפר על ידי התבוננות ופעילות עצמאית שלה עם מידע.
זוהי לא בדיוק טכנולוגיה או כלי ספציפי, אלא תחום מחקרי מדעי, המשלב מרכיבים מעולמות הסטטיסטיקה ומדעי המחשב. באמצעותם מאפשרת למידת המכונה זיהוי אוטומטי של דפוסים מרתקים בכמויות נתונים גדולות.
אבל איך מכונה לומדת?
ובכן, בואו נדמיין לרגע מצב דמיוני. דמיינו מיליוני תלמידים מטומטמים, שלומדים אצל מורה לא מוכשר במיוחד, אולי אפילו אידיוט. כל פעם המורה הזה מראה להם משהו שהוא רוצה שיידעו (מראה להם למשל שתי תמונות ואומר מה מופיע בכל אחת) ואז בוחן אותם. חוץ מלתת ציון לתשובות שלהם, הוא תמיד מעיף מהכיתה שלו את אלו שלא זיהו ומשכפל את אלה שכן. אז מראה המורה עוד משהו ובוחן ושוב מעיף... הוא עושה את זה מיליוני פעמים... כן, דמיינו שהוא חוזר על התהליך הזה עם מיליוני תלמידים, שוב ושוב... קוראים לזה, אגב, "אִיטֵרַצְיות", פעולות שחוזרות על עצמן שוב ושוב במהלך פתרון של בעיה.
כך, בהדרגה ובאופן שלא תמיד מובן לנו, המכונות, סליחה - התלמידים המטומטמים, הולכים ומשתפרים. הם לומדים!
אז לאור הסיפור הזה, איך עושה זאת המחשב?
בצורה דומה אבל טכנולוגית, ככל שמחשב לומד מצויד ביותר נתונים והתנסויות, הוא נעשה חכם יותר. המידע שהוא מעבד מסייע לו לשפר כל הזמן ולגמרי בעצמו, את המודל החישובי שלו.
אנשי הלמידה החישובית מפתחים אלגוריתמים ודרכים שמאפשרים למחשב ללמוד בעצמו ולשפר את יכולותיו.
אם נסכם לרגע, אנשי למידת המכונה יוצרים מכונה המלמדת את עצמה התנהגויות ותובנות, על סמך מפגשים עם מצבים שונים וסיטואציות שמהם ניתן ללמוד ולהסיק מסקנות. המכונה הזו מתנהגת כמו בן-אנוש, שלומד ללא הפסקה, מהתנסויות וטעויות, אבל בהיקפים מטורפים ועם המון דאטה.
על ביג דאטה שמעתם? התחום הזה של מכונה לומדת הוא בדיוק הסיבה שענקי האינטרנט אוספים עלינו מידע בכמויות ענק. בעזרתן הם משפרים את האלגוריתמים והמכונות הלומדות שלהם ויוצרים להן ידע המשתבח והולך.
בלמידת מכונה מצויד המחשב באינטליגנציה מלאכותית ולומד מתוך דוגמאות והתנסויות קודמות שלו ולא בזכות מתכנת אנושי שמזין את הידע למחשב. כלומר, בלמידה כזו מתרחשת הלמידה על ידי המחשב מתוך דוגמאות ומקרים שקרו לו.
האלגוריתם של המחשב ממש מחקה את הדרך שבה פועלת הרשת העצבית שבמוח האנושי. באופן מסוים, מחשבים חכמים כבר הגיעו מזמן לביצועים שמזכירים את הלמידה של תינוקות על ידי חיקוי הוריהם. באופן אחר, הם כל כך משתפרים שיש כבר רבים שמתחילים לחשוש מזה...
המדענים מזהים למידת מכונה, כאשר הביצועים של משימה במחשב הולכים ומשתפרים עם הניסיון. כלומר, בכל פעם שתוכנת המחשב מבצעת משימה, באופן יעיל מאשר ביצעה אותה בעבר. ככל שתוכנה משיגה תוצאות טובות יותר, מבלי שמתכנת אנושי השפיע על הקוד שלה, אז התרחשה למידה חישובית, או למידת מכונה.
למידת מכונה (Machine Learning), או למידה חישובית, היא היכולת של מערכת מחשב ללמוד ולהשתפר על ידי התבוננות ופעילות עצמאית שלה עם מידע.
זוהי לא בדיוק טכנולוגיה או כלי ספציפי, אלא תחום מחקרי מדעי, המשלב מרכיבים מעולמות הסטטיסטיקה ומדעי המחשב. באמצעותם מאפשרת למידת המכונה זיהוי אוטומטי של דפוסים מרתקים בכמויות נתונים גדולות.
אבל איך מכונה לומדת?
ובכן, בואו נדמיין לרגע מצב דמיוני. דמיינו מיליוני תלמידים מטומטמים, שלומדים אצל מורה לא מוכשר במיוחד, אולי אפילו אידיוט. כל פעם המורה הזה מראה להם משהו שהוא רוצה שיידעו (מראה להם למשל שתי תמונות ואומר מה מופיע בכל אחת) ואז בוחן אותם. חוץ מלתת ציון לתשובות שלהם, הוא תמיד מעיף מהכיתה שלו את אלו שלא זיהו ומשכפל את אלה שכן. אז מראה המורה עוד משהו ובוחן ושוב מעיף... הוא עושה את זה מיליוני פעמים... כן, דמיינו שהוא חוזר על התהליך הזה עם מיליוני תלמידים, שוב ושוב... קוראים לזה, אגב, "אִיטֵרַצְיות", פעולות שחוזרות על עצמן שוב ושוב במהלך פתרון של בעיה.
כך, בהדרגה ובאופן שלא תמיד מובן לנו, המכונות, סליחה - התלמידים המטומטמים, הולכים ומשתפרים. הם לומדים!
אז לאור הסיפור הזה, איך עושה זאת המחשב?
בצורה דומה אבל טכנולוגית, ככל שמחשב לומד מצויד ביותר נתונים והתנסויות, הוא נעשה חכם יותר. המידע שהוא מעבד מסייע לו לשפר כל הזמן ולגמרי בעצמו, את המודל החישובי שלו.
אנשי הלמידה החישובית מפתחים אלגוריתמים ודרכים שמאפשרים למחשב ללמוד בעצמו ולשפר את יכולותיו.
אם נסכם לרגע, אנשי למידת המכונה יוצרים מכונה המלמדת את עצמה התנהגויות ותובנות, על סמך מפגשים עם מצבים שונים וסיטואציות שמהם ניתן ללמוד ולהסיק מסקנות. המכונה הזו מתנהגת כמו בן-אנוש, שלומד ללא הפסקה, מהתנסויות וטעויות, אבל בהיקפים מטורפים ועם המון דאטה.
על ביג דאטה שמעתם? התחום הזה של מכונה לומדת הוא בדיוק הסיבה שענקי האינטרנט אוספים עלינו מידע בכמויות ענק. בעזרתן הם משפרים את האלגוריתמים והמכונות הלומדות שלהם ויוצרים להן ידע המשתבח והולך.
בלמידת מכונה מצויד המחשב באינטליגנציה מלאכותית ולומד מתוך דוגמאות והתנסויות קודמות שלו ולא בזכות מתכנת אנושי שמזין את הידע למחשב. כלומר, בלמידה כזו מתרחשת הלמידה על ידי המחשב מתוך דוגמאות ומקרים שקרו לו.
האלגוריתם של המחשב ממש מחקה את הדרך שבה פועלת הרשת העצבית שבמוח האנושי. באופן מסוים, מחשבים חכמים כבר הגיעו מזמן לביצועים שמזכירים את הלמידה של תינוקות על ידי חיקוי הוריהם. באופן אחר, הם כל כך משתפרים שיש כבר רבים שמתחילים לחשוש מזה...
המדענים מזהים למידת מכונה, כאשר הביצועים של משימה במחשב הולכים ומשתפרים עם הניסיון. כלומר, בכל פעם שתוכנת המחשב מבצעת משימה, באופן יעיל מאשר ביצעה אותה בעבר. ככל שתוכנה משיגה תוצאות טובות יותר, מבלי שמתכנת אנושי השפיע על הקוד שלה, אז התרחשה למידה חישובית, או למידת מכונה.
קישורים מצורפים:
