deep learning

  • استخدامات وفوائد conv2d_transpose()

    عملية conv2d_transpose() في TensorFlow هي عملية تقوم بإجراء تناقل لعملية conv2d، والتي تعتبر العملية الأساسية لتطبيق تحويلات الفلترة في شبكات العصب الاصطناعي. في الأساس، تقوم conv2d_transpose() بتكبير البيانات الناتجة عن العملية conv2d بالإضافة إلى إجراء بعض التعديلات عليها، وذلك بغرض استعادة المعلومات الأصلية قبل تطبيق الفلترة.

    ربما يكون من الأفضل فهم هذا الأمر من خلال النظر إلى كيفية عمل conv2d أولاً. عملية conv2d تأخذ صورة مدخلة وتقوم بتطبيق فلتر (أو ما يسمى أيضًا باللون أو النواة) عليها لاستخراج ميزات محددة. الناتج من هذه العملية هو صورة أو مجموعة من الصور المصغرة، وهذه الصور عادةً ما تكون أصغر بحجم من الصورة الأصلية نتيجة لعملية الفلترة.

    الآن، عند استخدام conv2d_transpose()، يتم تكبير الصورة الناتجة من conv2d مع الحفاظ على الهيكل العام للصورة والتعديلات اللازمة لاستعادة الأبعاد الأصلية للصورة قبل عملية الفلترة. يمكن تصور ذلك بأنه عملية عكسية لـ conv2d، حيث تقوم بزيادة الأبعاد بدلاً من تقليلها.

    تستخدم conv2d_transpose() في العديد من التطبيقات، منها على سبيل المثال:

    1. إعادة البناء الصورة: قد تحتاج إلى استعادة الصورة الأصلية بعد تطبيق عملية الفلترة باستخدام conv2d. على سبيل المثال، في تطبيقات تحسين الصور أو تجديد الصور، يمكن استخدام conv2d_transpose() لاستعادة الصورة الأصلية بعد تطبيق تحسينات أو تغييرات على الصورة.

    2. التوليف العكسي (Upsampling): يمكن استخدام conv2d_transpose() لزيادة الدقة أو الدقة الزمنية في الصور أو البيانات الفيديو. على سبيل المثال، في تطبيقات تحليل الصور الطبية، قد تكون هذه العملية مفيدة لزيادة دقة الصورة للتمكن من تشخيص الأمراض بشكل أفضل.

    3. الترميز والفك (Encoding and Decoding): في بعض النماذج العميقة مثل Autoencoders، يمكن استخدام conv2d_transpose() في مرحلة فك الترميز لاستعادة البيانات الأصلية من البيانات المشفرة، وهذا يساعد في توليد صور قادرة على التشابه مع الصور الأصلية.

    باختصار، يعمل conv2d_transpose() على استعادة البيانات بعد تطبيق الفلترة باستخدام conv2d، ويمكن استخدامه في العديد من التطبيقات المختلفة التي تتطلب استعادة الصور أو زيادة دقتها أو فك تشفير البيانات.

    المزيد من المعلومات

    بالإضافة إلى الاستخدامات المذكورة أعلاه، يمكن أن تكون عملية conv2d_transpose() مفيدة في تطبيقات أخرى تشمل:

    1. توليد الصور الاصطناعية (Generative Modeling): في مجالات مثل توليد الصور الاصطناعية، يمكن استخدام conv2d_transpose() في توليد صور جديدة تشبه الصور الأصلية. على سبيل المثال، في تطبيقات توليد الوجوه البشرية الاصطناعية، يمكن استخدام هذه العملية لإنشاء صور وجوه جديدة تشبه الوجوه الحقيقية.

    2. تحسين أداء النماذج العميقة (Deep Learning Performance Enhancement): في بعض النماذج العميقة مثل Generative Adversarial Networks (GANs)، يمكن استخدام conv2d_transpose() في تحسين أداء النموذج عن طريق إنشاء شبكات توليد أكثر دقة وواقعية.

    3. تحسين الاستدلال البصري (Visual Inference Improvement): في تطبيقات مثل مسارات القيادة الآلية، يمكن استخدام conv2d_transpose() في تحسين الاستدلال البصري عن طريق زيادة دقة الصور المستخدمة لاكتشاف العوائق والمعالم على الطريق.

    4. التصوير الطبي والتحليل الفيزيائي: يمكن استخدام conv2d_transpose() في تطبيقات التصوير الطبي مثل تحليل الأشعة السينية أو الرنين المغناطيسي، حيث يمكن استخدامه لتحسين دقة الصور وتحديد المعالم الدقيقة في الأنسجة.

    باختصار، تعتبر عملية conv2d_transpose() أداة قوية في مجالات عديدة تتطلب معالجة الصور وتحليلها، وتقدم طريقة فعالة لاستعادة البيانات الأصلية أو تحسين دقتها بعد عمليات الفلترة. تطبيقاتها متنوعة وتشمل مجالات متعددة، مما يبرز أهميتها في تطوير النماذج العميقة وتحسين أداء النظم الذكية التي تعتمد على معالجة الصور.

  • تكامل TensorFlow مع C#

    استخدام نماذج التعلم العميق من TensorFlow في بيئات لغات أخرى

    لدي تجربة جيدة مع TensorFlow، وأنا على وشك بدء مشروع سينتهي في النهاية باستخدام نموذج تم تدريبه بواسطة TensorFlow في بيئة إنتاجية C#. ببساطة، ستصل بيانات حية إلى بيئة C#، وسأحتاج في النهاية إلى إخراج قرارات / اتخاذ بعض الإجراءات استنادًا إلى إخراج نموذجي من TensorFlow. هذا أساسًا قيد للبنية التحتية الحالية.

    يمكنني التفكير في بعض الطرق السيئة المحتملة لتنفيذ هذا، مثل كتابة البيانات على القرص ثم استدعاء جزء التطبيق الخاص بالبايثون ومن ثم قراءة النتيجة التي تم إخراجها بواسطة التطبيق البايثون واتخاذ بعض الإجراءات استنادًا إليها. ومع ذلك، هذا بطيء.

    هل هناك طرق أسرع لتحقيق هذا العلاقة المتكاملة بين C# و TensorFlow القائم على البايثون؟ أرى أنه يبدو أن هناك بعض الطرق للقيام بذلك باستخدام C++ و TensorFlow، ولكن ماذا عن C#؟

    المزيد من المعلومات

    بالطبع، هناك بعض الطرق لتحقيق هذا الهدف بشكل أفضل وأكثر فعالية من استخدام الطرق البطيئة التي ذكرتها. من بين هذه الطرق:

    1. استخدام TensorFlow Serving: يمكنك استخدام TensorFlow Serving، وهو خادم مفتوح المصدر تقدمه جوجل لخدمة النماذج التي تم تدريبها بواسطة TensorFlow. يمكنك تصدير نموذجك من TensorFlow ونشره باستخدام TensorFlow Serving، ثم الاتصال به من تطبيق C# الخاص بك للحصول على التنبؤات بشكل فعال وفوري.

    2. استخدام gRPC: يمكنك استخدام gRPC (Remote Procedure Call) للاتصال بين تطبيقك في C# وخادم TensorFlow Serving الذي يستضيف نموذج TensorFlow الخاص بك. هذا يسمح بنقل البيانات بكفاءة عبر الشبكة وتحقيق استجابة سريعة للتنبؤات.

    3. استخدام TensorFlow.NET: تعتبر TensorFlow.NET مكتبة برمجية مفتوحة المصدر تتيح لك استخدام TensorFlow من خلال C#. يمكنك استخدام هذه المكتبة لتحميل نموذج TensorFlow الخاص بك واستخدامها مباشرة في تطبيقك في C# دون الحاجة إلى استدعاء تطبيق Python منفصل.

    4. استخدام TensorFlowSharp: هذه مكتبة تعتمد على C# وتسمح بتكامل TensorFlow مع تطبيقات C# بشكل مباشر. يمكنك استخدامها لتحميل واستخدام نماذج TensorFlow دون الحاجة إلى إعادة كتابة الكود الخاص بالنموذج.

    باستخدام أي من هذه الطرق، يمكنك تحقيق التكامل بين TensorFlow وتطبيقك في C# بشكل أسرع وأكثر كفاءة، وتجنب الحاجة إلى استخدام الطرق التي تتطلب الكتابة إلى القرص والاتصال بتطبيق Python بطرق بطيئة.

  • تحسين أداء MATLAB عند تشغيل رموز Deep Learning على وحدة المعالجة المركزية

    عندما يكون لديك رمز في MATLAB يعتمد على تشغيل الحوسبة على وحدة معالجة الرسومات (GPU)، ولكن ليس لديك GPU متاحة أو ليست متوافقة مع CUDA، يمكنك إلزام MATLAB بتشغيل الرمز على وحدة المعالجة المركزية (CPU) بدلاً من GPU.

    للقيام بذلك، يمكنك اتباع الخطوات التالية:

    1. تحديد جهاز الحوسبة:
      قم بتحديد جهاز الحوسبة على CPU باستخدام الأمر التالي في MATLAB قبل تشغيل الرمز:
    matlab
    gpuDevice([]); % تعيين جهاز الحوسبة إلى CPU
    1. تعديل الرمز:
      في رمزك، تأكد من أنك قمت بتعديل الأمور التي قد تعتمد على GPU، مثل استخدام gpuArray، وقم بتعديلها لتتوافق مع الحوسبة على CPU.

    2. إعادة تشغيل MATLAB:
      أغلق MATLAB وأعد تشغيله بعد إجراء التغييرات اللازمة.

    3. تشغيل الرمز:
      قم بتشغيل الرمز بعد التأكد من أن الجهاز المحدد للحوسبة هو CPU.

    يرجى ملاحظة أن تشغيل الرمز على CPU بدلاً من GPU قد يؤدي إلى أداء أبطأ بشكل كبير، خاصة إذا كان الرمز محسَّنًا للاستفادة من قوة حوسبة GPU.

    المزيد من المعلومات

    في بعض الأحيان، قد تحدث مشاكل تشغيل الرمز على CPU بدلاً من GPU، وذلك بسبب استخدام مكتبات أو وظائف تعتمد بشكل مباشر على وجود GPU. إذا كان هناك تبادل للبيانات بين CPU و GPU، فقد تواجه بعض التحديات.

    للتعامل مع هذه القضية، يمكنك اتخاذ الخطوات التالية:

    1. تحديد الوظائف الداعمة للـ CPU:
      قم بمراجعة الرمز والتأكد من أنك تستخدم وظائف ومكتبات متوافقة مع الحوسبة على وحدة المعالجة المركزية (CPU) بدلاً من GPU. يمكن أن يكون هناك وظائف أو أساليب محددة قد تكون مرتبطة بـ GPU، قم بتعديلها إلى الأمثل للعمل على CPU.

    2. التحقق من الإعدادات:
      تأكد من أنك قد قمت بتحديد جهاز الحوسبة على CPU بشكل صحيح باستخدام gpuDevice([]); وتأكد من تشغيل الكود على الوحدة المركزية.

    3. تحديث الرمز والمكتبات:
      تأكد من أن الرمز والمكتبات التي تستخدمها هي أحدث إصدار. في بعض الأحيان، تحديث MATLAB أو تحديث مكتبات العمل مثل Deep Learning Toolbox قد يحل بعض المشاكل المتعلقة بالتشغيل على CPU.

    4. البحث عن بدائل:
      إذا كان الرمز يعتمد بشكل كبير على GPU ولا يمكن تحديثه بسهولة للعمل على CPU، فربما يكون هناك بدائل أو تقنيات أخرى يمكن استخدامها على وحدة المعالجة المركزية.

    5. التواصل مع المجتمع:
      قم بزيارة منتديات الدعم الفني لـ MATLAB أو المجتمع الخاص بالتعلم العميق (Deep Learning) للحصول على المساعدة من المستخدمين الآخرين الذين قد واجهوا مشاكل مماثلة.

    من المهم أن تكون حذرًا وتتبع أفضل الممارسات عند تعديل الرمز لضمان الأداء الجيد على وحدة المعالجة المركزية.

  • How to Choose the Best TensorFlow Optimizer

    في عالم تدريب النماذج باستخدام TensorFlow، تواجه العديد من المطورين تحدي اختيار الأمثل بين العديد من الخوارزميات المتاحة لتحسين النماذج، والتي تعرف باسم “الأوبتيمايزرز”. تعتبر هذه الأوبتيمايزرز جزءًا أساسيًا من عملية تدريب النماذج العميقة، حيث تهدف إلى تحسين أداء النموذج من خلال تعديل وتحسين الوزن والمعاملات.

    يبدأ الأمر بالتعرف على نوع النموذج الذي تقوم بتدريبه وفهم الخصائص الفريدة لدوال الخسارة التي قد تكون تُستخدم في مهمتك الخاصة. هناك تنوع كبير في أوبتيمايزرز TensorFlow، ولذلك يصعب اتخاذ قرار حاسم.

    للمساعدة في هذا السياق، يمكن البحث عن مراجع علمية أو أوراق استعراضية تتناول هذا الموضوع بشكل مفصل. يمكن أن يكون لديك فهم أفضل لأداء الأوبتيمايزرز مع أنواع معينة من وظائف الخسارة.

    على سبيل المثال، يمكنك البحث عن أوراق تقييم الأداء لأوبتيمايزرز مع وظائف الخسارة الشائعة مثل Mean Squared Error (MSE) أو Categorical Crossentropy. هذه الأوراق غالبًا ما تقدم تحليلًا عميقًا لأداء الأوبتيمايزرز في سياقات معينة.

    علاوة على ذلك، يمكنك الاستفادة من تجارب المطورين الآخرين الذين قد قاموا بتدريب نماذج مماثلة. يمكنك طرح السؤال في المجتمعات التقنية عبر الإنترنت، مثل منتديات TensorFlow على GitHub أو Stack Overflow، حيث يمكن أن يشارك المطورون تجاربهم واقتراحاتهم بناءً على سياق محدد.

    من الجيد أيضًا تجربة أكثر من أوبتيمايزر للنموذج الخاص بك وقياس أدائه في مجموعة من البيانات الاختبار. قد تكون تجارب الأداء الفعلية هي الطريقة الأفضل لفهم كيف يتفاعل كل أوبتيمايزر مع نموذجك الخاص.

    باختصار، عملية اختيار الأوبتيمايزر المثلى تعتمد على فهم دقيق لمتطلبات مشروعك والتجارب الفعلية على الأرض. يجب أن تكون هذه الخطوات الأساسية مساعدة في توجيهك نحو اتخاذ القرار الأمثل في هذا السياق المعقد.

    المزيد من المعلومات

    إضافة إلى النقاط المذكورة أعلاه، يمكن تقسيم أوبتيمايزرز TensorFlow إلى فئات رئيسية بناءً على خصائصها وطريقة عملها، مما يمكن أن يفيد في اتخاذ قرار مستنير:

    1. أوبتيمايزرز قائمة على المعادلات:

      • GradientDescentOptimizer: يعتبر هذا الأمثل للمبتدئين ويستخدم الانحدار البسيط.
      • AdamOptimizer: يجمع بين فوائد مختلف أساليب الأمثلة ويعمل جيدًا في العديد من الحالات.
      • AdagradOptimizer وRMSPropOptimizer: يركزان على التكيف مع معدلات التعلم لكل معامل.
    2. أوبتيمايزرز قائمة على الطاقة:

      • FTRL: يستخدم لتحسين النماذج ذات المتغيرات الكبيرة.
    3. أوبتيمايزرز خاصة بالشبكات العصبية:

      • Nadam: مزيج بين Adam و NAG (Nesterov Accelerated Gradient).
      • Adadelta: يتغلب على بعض مشاكل Adagrad بضبط معدلات التعلم.
    4. أوبتيمايزرز متقدمة:

      • ProximalAdagradOptimizer وProximalGradientDescentOptimizer: يضيفان عناصر الضغط لتحسين التنظيم.

    يجب أن يتم اختيار الأوبتيمايزر بناءً على النموذج ومتطلبات المهمة الخاصة بك. قد تكون هناك حالات حيث يعمل أوبتيمايزر بشكل أفضل لنوع معين من الشبكات أو الوظائف. يُفضل أيضًا تجربة مجموعة متنوعة من الأوبتيمايزرز للتحقق من أدائها الفعلي على بيانات التدريب والاختبار.

  • فهم الـEpoch والـLoss في Keras: دليل للمبتدئين

    عندما تقوم ببناء نموذج باستخدام مكتبة Keras، فإن الإخراج الذي تراه يمثل تقريراً مفصلاً عن تدريب النموذج. لفهم معنى الـ”epoch” والـ”loss” في Keras، يجب أن نتناول هذا التقرير بشكل أكثر تفصيلاً.

    أولاً وقبل كل شيء، يُعرف الـ”epoch” بأنه دورة كاملة لجميع البيانات التدريبية تمر عبر النموذج. في كل “epoch”، يقوم النموذج بتحديث وزنه بناءً على الفروق بين النتائج التي يتنبأ بها والنتائج الفعلية.

    أما الـ”loss”، فيُمثل هذا المصطلح قيمة دالة الخسارة التي تقيس مقدار الخطأ بين التوقعات التي أنتجها النموذج والقيم الفعلية للبيانات التدريبية. يهدف الهدف من التدريب إلى تقليل قيمة الـ”loss”، أي تقليل الخطأ بحيث يكون أداء النموذج أفضل.

    في التقرير الذي قدمته، يظهر لنا النموذج قيم الـ”loss” لكل “epoch” من 1 إلى 20. يمكن أن نرى كيف تتغير قيمة الـ”loss” بين الـ”epochs”. إذا كانت قيمة الـ”loss” تقل، فإن ذلك يعني أن النموذج يتعلم بشكل أفضل ويصبح أداؤه أفضل. وعلى العكس، إذا زادت قيمة الـ”loss”، فإن ذلك يشير إلى أن النموذج يحتاج إلى ضبط أو تحسين.

    هذه العملية تستمر حتى يتم الوصول إلى عدد محدد من الـ”epochs” أو حتى يتم الوصول إلى أداء يعتبر مقبولاً. يجب مراقبة هذه القيم لضمان أن النموذج يتعلم بشكل جيد وأنه لا يعاني من مشاكل مثل التدريب الزائد أو التدريب الغير كافي.

    إذا كان لديك أي استفسار إضافي حول هذا الموضوع أو حول استخدام Keras بشكل عام، فلا تتردد في طرح المزيد من الأسئلة.

    المزيد من المعلومات

    بالطبع، دعونا نعمق أكثر في مفهومي “epoch” و”loss” ونلقي نظرة على كيفية تحسين أداء النموذج في Keras.

    1. فهم الـ”Epoch” بشكل أعمق:

    الـ”epoch” هو دورة كاملة لتمرير جميع البيانات التدريبية عبر النموذج. في كل “epoch”، يتم تحديث الوزن والتشغيل (الـparameters) للنموذج بناءً على الفروق بين الإخراج المتوقع والإخراج الفعلي. هذا يسمح للنموذج بتعلم التفاصيل والأنماط في البيانات التدريبية.

    من المهم فهم كم “epoch” يكون مناسبًا لمجموعة بيانات محددة. إذا كنت تستخدم عددًا قليلاً جدًا من “epochs”، قد لا يكون للنموذج الوقت الكافي لتعلم الأنماط بشكل كامل. ومن ناحية أخرى، إذا كان العدد كبيرًا جدًا، يمكن أن يؤدي ذلك إلى التدريب الزائد (overfitting).

    2. فهم الـ”Loss” (الخسارة):

    الـ”loss” هو مقياس لمقدار الخطأ بين الإخراج المتوقع والإخراج الفعلي للنموذج. يتم استخدام دوال الخسارة مثل MSE (Mean Squared Error) أو Categorical Crossentropy لقياس هذا الخطأ. هدف التدريب هو تقليل قيمة الـ”loss” لضمان أداء أفضل.

    لتحسين الـ”loss”، يمكن استخدام تقنيات مثل تعديل معدل التعلم (learning rate)، تحسين الخوارزمية، أو إجراء تعديلات على هيكل النموذج. أيضًا، يمكن تقسيم بيانات التدريب إلى مجموعات التدريب والتحقق لتقييم أداء النموذج بين الـ”epochs” وتجنب التدريب الزائد.

    3. ضبط الهيكل النموذجي:

    قد يؤثر تصميم النموذج بشكل كبير على أدائه. يمكنك استخدام طبقات (layers) متعددة، تغيير عدد الوحدات في كل طبقة، أو إضافة طبقات جديدة لتحسين الأداء. يجب تحديد هيكل يناسب نوعية البيانات التي تعمل عليها.

    4. التحسين والتقييم:

    بعد التدريب، يتم تقييم أداء النموذج باستخدام بيانات التحقق. إذا كان الأداء جيدًا على بيانات التحقق، فهذا يشير إلى أن النموذج قادر على التعامل مع بيانات غير معروفة بشكل جيد.

    في الختام، يجب على المستخدمين الجدد في Keras فهم الـ”epoch” والـ”loss” كجزء أساسي من عملية تدريب النموذج. التجربة والتعديل على النموذج يساعد في تحسين أدائه بمرور الوقت.

  • تعريف شامل بأنواع الخوارزميات وتطبيقاتها المتنوعة في علوم الحاسوب

    في عالم البرمجة وعلوم الحاسوب، تعد الخوارزميات أساسًا حيويًا يمكنها أن تحدد أداء وفعالية البرامج. تشكل الخوارزميات جزءًا أساسيًا من الحوسبة، حيث يُفهم تصميمها وفهم عملها أمرًا حيويًا لمطوري البرمجيات والمهندسين. سأقدم لك نظرة شاملة على أمثلة عديدة من أنواع الخوارزميات المختلفة.

    1. خوارزميات البحث:

    • خوارزمية البحث الثنائي (Binary Search): تعتبر فعالة في البحث في مصفوفة مرتبة، حيث تقوم بتقليل المجال بشكل متسارع.
    • خوارزمية البحث الخطي (Linear Search): تقوم بفحص كل عنصر بشكل تسلسلي حتى يتم العثور على العنصر المطلوب.

    2. خوارزميات الفرز:

    • خوارزمية الفرز السريع (Quick Sort): تعتبر فعالة وشائعة، حيث تقوم بتقسيم المصفوفة إلى أقسام صغيرة ثم ترتبها.
    • خوارزمية الفرز المدمج (Merge Sort): تعمل على تقسيم المصفوفة ثم دمجها بشكل متسلسل للحصول على ترتيب نهائي.

    3. خوارزميات الرياضيات:

    • خوارزمية الضرب الروسي (Russian Peasant Multiplication): تعتمد على عمليات الضرب والقسم لحساب الناتج بشكل فعال.
    • خوارزمية فاركس (Euclidean Algorithm): تستخدم لحساب أكبر مشترك مقسوم بين عددين.

    4. خوارزميات الرسم البياني:

    • خوارزمية البحث في العرض (Breadth-First Search): تُستخدم لاستكشاف الجيران في كل مستوى قبل التحرك إلى المستوى التالي.
    • خوارزمية البحث في العمق (Depth-First Search): تستكشف أقصى عمق ممكن قبل التحرك إلى الفرع التالي.

    5. خوارزميات الشبكات:

    • خوارزمية ديكسترا (Dijkstra’s Algorithm): تُستخدم للعثور على أقصر مسار في الرسوم البيانية الوزنية.
    • خوارزمية بيلمان فورد (Bellman-Ford Algorithm): تُستخدم للتعامل مع الرسوم البيانية التي قد تحتوي على أوزان سلبية.

    6. خوارزميات الذكاء الاصطناعي:

    • خوارزمية العصبون الاصطناعي (Artificial Neural Network): تقتبس من هيكل الشبكة العصبية للإنسان وتُستخدم في التعلم العميق.
    • خوارزمية الخوارزمية الجينية (Genetic Algorithm): تُستخدم لحل مشاكل البحث والتحسين المستوى.

    تلك مجرد لمحة سريعة عن بعض أنواع الخوارزميات المتنوعة والتي تُظهر التنوع الواسع والأهمية التي تحملها في مجالات مختلفة. يمكنك اكتشاف المزيد من التفاصيل حول كل نوع منها واستكشاف تطبيقاتها العملية في مشاريع البرمجة والحوسبة.

    المزيد من المعلومات

    7. خوارزميات الرؤية الحاسوبية:

    • خوارزمية هوغ (Hough Transform): تُستخدم لاستخراج خصائص هندسية من الصور، مثل الخطوط والدوائر.
    • خوارزمية تصفية الصورة (Image Filtering): تشمل مجموعة من الخوارزميات لتحسين أو تغيير خصائص الصور.

    8. خوارزميات التعلم الآلي:

    • خوارزمية الدعم الذاتي للآلة (Support Vector Machines): تستخدم لمشكلات الكلاسيفاير وتقسيم البيانات إلى فئات.
    • خوارزمية التحليل المكوني الرئيسي (Principal Component Analysis): تُستخدم لتقليل الأبعاد وفهم هيكل البيانات.

    9. خوارزميات الأمان السيبراني:

    • خوارزمية تشفير RSA: تستخدم لتأمين الاتصالات عبر الشبكة من خلال تشفير البيانات.
    • خوارزمية هاش (Hashing Algorithm): تستخدم في حماية كلمات المرور وضمان سرية البيانات.

    10. خوارزميات البيانات الكبيرة:

    • خوارزمية MapReduce: تُستخدم في معالجة وتحليل كميات ضخمة من البيانات على أنظمة موزعة.
    • خوارزمية استعلام الجراف (Graph Query Algorithm): تُستخدم لاستعلام وتحليل البيانات في الجرافات الكبيرة.

    11. خوارزميات الذكاء الاصطناعي العام:

    • خوارزمية تعلم الآلة العميق (Deep Learning): تُستخدم في فحص البيانات واستخراج المعرفة باستخدام الشبكات العصبية العميقة.
    • خوارزمية تحليل الانتماء القوي (Association Rule Mining): تُستخدم لاستخراج قواعد وعلاقات بين مجموعات من البيانات.

    هذه مجرد لمحة إلى عدد قليل من أنواع الخوارزميات المتنوعة والتي تغطي مجموعة واسعة من مجالات الحوسبة والبرمجة. يمكنك استكشاف كل نوع من هذه الخوارزميات بمزيد من التفصيل لفهم كيفية تطبيقها والتأثير الذي يمكن أن تحققه في مجالات مختلفة.

  • ما هو تعلم الالة Machine Learning

    ما هو تعلم الالة (Machine Learning) ؟

    تعلم الآلة هو أحد فروع الذكاء الاصطناعي التي تهتم بتصميم وتطوير خوارزميات وتقنيات تسمح للحواسيب بامتلاك خاصية “الـتـعـلـم”.

    بشكل عام هناك مستوين من التعلم :

    1. الاستقرائي

    2. الاستنتاجي

    يقوم الاستقرائي باستنتاج قواعد وأحكام عامة من البيانات الضخمة؛ المهمة الأساسية للتعلم الآلي هي استخراج معلومات قيمة من البيانات، وبالتالي فهو قريب جداً من “التنقيب في البيانات Data mining”والإحصاء، والمعلوماتية النظرية؛ يُستخدم التعلم الآلي في العديد من المجالات كالهندسة والطب ..

    تعتمد الخوارزميات المستخدمة في تعلم الآلة على مجموعة من النمادج الرسومية وأدوات القرار، كمعالجة اللغات الطبيعية والشبكات العصبية الاصطناعية للقيام بمهمة أتمتة البيانات المحللة والمعالجة، وبالتالي تحفيز الآلة على اتخاذ القرار والقيام بالمهام الموكلة لها بكل سهولة؛ ولابد من الإشارة إلى أن الشبكات العصبية الاصطناعية المستخدمة في تعلم الآلة تُؤدّي دوراً في غاية الأهمية يُضاهي دور الأعصاب وشبكاتها في جسم الإنسان ودماغه؛ وانطلاقاً من الدور المعقد الذي تقوم به الخوارزميات وأدواتها، فقد ظهرت الحاجة إلى الملحة للإتيان بما يُعرف بــ “التعلم العميق  Deep Learning”.

    و هناك العديد من الاستخدامات لتعلم الآلة كالتنبؤ بنتائج الانتخابات أو الطقس وغيرها ..

  • كيف تشتغل منصات الترجمة الآلية؟

    لنأخد الترجمة في Google على سبيل المثال.

    “إذا نظرتُ إلى مقال مكتوب باللغة الروسية، فإني أنظر إلى مقال مكتوب باللغة الإنجليزية إلاّ أنه خضع إلى تشفير معين، كل ما عليّيَ القيام به لأفهم المقال هو فك التشفير”.

    إذا أردنا أن نُترجم جملة عربية لجملة انجليزية فسيتحتم علينا أمرين. أول شيء يجب أن نعرف كل كلمة ومُقابلها في اللغة الإنجليزية، بمعني نكون متقنين للمفردات “Vocabularies”، الشيء الثاني يجب أن نكون متقنين لقواعد اللغة، كي نرتب الكلام بحيث يعطينا أفضل إتقان وإيضاح للمعنى.

    لماذا سنعلم الآلة أن تترجم، فهل نحن قادرين على تعليمها قواعد اللغة مثلاً؟

    الجواب هو نعم، شركات مثل Google وMicrosoft وغيرهم لديهم أنظمة ترجمة ذكية منذ زمن.
    بشكل عام لدينا ثلاث أنواع رئيسية للترجمة :
    ▫ أنظمة الترجمة المعتمدة على القواعد rule-based وهو أقدم نوع.
    ▫ أنظمة الترجمة الإحصائية statistical MT.
    ▫ أنظمة الترجمة باستخدام الشبكات العصبونية Neural MT،والتي بدأت Google باستخدامها منذ عام 2016.

    في هذا المقال سنتحدث بشكل أساسي عن النوع الثاني والثالت.


    🔹 نظم الترجمة الإحصائية SMT :

    حتى يكون بمقدور نظام الترجمة الإحصائي ترجمة عبارة أو جملة من لغة (أجنبية) إلى لغة أخرى، فسيحتاج لعدة أمور :
    أول شي بصفتنا كخبراء يجب أن نجمع عدد كبير من المصادر الموثوقة، والتي تكون مكتوبة بالإنجليزية ومترجمة للغة أخرى (ألمانية مثلاً)، ثم يجب أن نصمم ونتعامل مع نموذج اللغة “language model”، نموذج الترجمة “translation model”، وشيء مهم للغاية يُسمى محاذاة الكلام “Alignments”.

    1. نموذج اللغة _ “language model”، مهمته هي أن يعطيني مقدار احتمالية أن تكون الترجمة التي ترجمها النظام صحيحة لغوياً.. وهذا يُساعد نظامنا على وضع الترتيب الصحيح للكلام المترجم، أي أنه يُعبر ضمنياً عن قواعد اللغة.

    2. نموذج الترجمة _ “Translation Model” : يُعطيك احتمالية ترجمة عبارة إنجليزية إلى لغة أخرى. بكلام أوضح فهو يُعبر عن الاحتمالية الشرطية أن العبارة الفرنسية i مثلاً هي ترجمة محتملة للعبارة الإنجليزية e مثلاً. ولنجعل هذا النموذج فعالاً أكثر، فنحن فسنعطي الاحتماليات للكلمات بدل من العبارات. مثلاً الكلمة الألمانية haus يُوافقها house, home, shell, and household بالانجليزية. هذا الشيء كشفه نموذج الترجمة، ولكن بنفس الوقت كشف أن الاحتمالية الأكبر تكون لكلمة house .

    3. الرصف Alignments: يُعبر عن mapping بين كلمات اللغة الأصلية وكلمات اللغة الأجنبية. يستخدمونه طي يعرف النظام الكلمات المتوافقة بين اللغتين حتى يبني أشبه ما يكون لقاموس. وهذا كله بالاعتماد على الطريقة الإحصائية “Maximum Likelihood Estimation” و”EM Algorithm.


    🔹 نظم الترجمة العصبونية :

    مع ظهور الـ deep learning أو ما يُسمى “التعلم العميق” صارت ترجمة neural machine translation هي النمط الأساسي والأفضل بين أنماط ترجمة الآلة.
    بهذا النمط يتم استخدام شبكة عصبونية واحدة ضخمة من أجل نمذجة كامل عملية الترجمة، وهذا الشيء يُساعد كثيراً بالتقليل من عمليات الـ feature” engineering” المتعبة. بالإضافة لبساطة هذا النوع، فهو يُعطينا أداء عالي لكثير من الثنائيات اللغوية.

زر الذهاب إلى الأعلى
إغلاق

أنت تستخدم إضافة Adblock

يرجى تعطيل مانع الإعلانات حيث أن موقعنا غير مزعج ولا بأس من عرض الأعلانات لك فهي تعتبر كمصدر دخل لنا و دعم مقدم منك لنا لنستمر في تقديم المحتوى المناسب و المفيد لك فلا تبخل بدعمنا عزيزي الزائر