تعليم الآلة .. هل يمكن للآلة أن تتعلم حقًا؟!

1

مقال بواسطة : أحمد المغربي – مصر

كل يوم تفاجئنا التقنية بشيء جديد يصيبنا بالذهول أحياناً، وأحد المواضيع الجديده التي تعجبتُ لها أنا شخصياً مصطلح جديد سمعته للمرة الأولى منذ مدة ليست بكبيرة يدعي “تعلم الآلة”، فهل يمكن للآلة حقاً أن تتعلم؟

ما هو تعلم الآلة – Machine Learning ؟

هو أحد فروع علم الحاسب يتفرع عن علوم الذكاء الصناعي وهو جزء منه يدرس منح الآلات و الحواسيب القدرة علي التعلم دون أن يتم برمجتها صراحة من خلال استكشاف خوارزميات Algorithms تستطيع أن تتعلم ذاتياً وتصنع التنبؤات بخصوص البيانات، فهذه الخوارزميات تعمل من خلال بناء نماذج من المدخلات وذلك للمساعدة في إتخاذ القرارات هذا بدلاً من أن تتبع الآلة تعليمات وأكواد برمجية ثابته ومقيدة لها يحددها البشر.

ولك أن تتخيل أن هذا العلم ليس بجديد، ولكن ما في الأمر أنه يكتسبُ زخماً جديداً مدفوعاً بتقنيات الحوسبه الحديثه، فتعلم الآلة اليوم يختلفُ عن تعلم الآلة بالأمس.

يتداخل “تعلم الآلة” مع علم إحصاء الحوسبة (Computational Statistics) وهو فرع يركز أيضاً علي صنع التنبؤات من خلال استخدام الحاسب، كما أنه يرتبط بشدة مع علم التحسين الرياضي (Mathematical Optimization) والذي يتركز إهتمامه علي إختيار البديل الأفضل من بين عديد من البدائل المتاحة ويوفر لتعلم الآلة كثير من الوسائل والنظريات والتطبيقات.

تنقسم أنواع المشكلات والمهام لتعلم الآلة إلي ثلاثة تصنيفات طبقاً لطبيعة إشارة التعلم أو التغذية المرتدة المتاحة لنظام التعلم كالآتي:

  •  التعلم المراقب (Supervised learning) : هو أن يتم إعطاء أمثلة المدخلات للآلة والمخرجات المرغوبة من قبل المعلم – البشر – والهدف أن تتعلم الآلة قاعدة عامة تربط المدخلات بالمخرجات.
  •  التعلم غير المراقب (Unsupervised learning) : تترك خوارزمية التعلم لتعتمد علي نفسها في إستكشاف هيكل مدخلاتها بهدف أن تكتشف الأنماط الخفية في البيانات.
  •  تعلم التعزيز أو التقوية (Reinforcement learning) : يتفاعل فيه البرنامج مع بيئة ديناميكية وبداخلها يكون عليه تحقيق هدف معين بدون وجود معلم يخبره أنه حتي علي قرب من هدفه هذا.

ما هي تطبيقات تعلم الآلة في الواقع العملي ؟

140528102551-google-selft-driving-car-story-top

تعلم الآلة يوظف عادة في نطاق واسع من مهام الحوسبة خاصة التي تكون الخوارزميات البرمجية الصريحة والمقيدة فيها غير مجدية عملياً.

وسأحاول ذكر العديد من الأمثله لتطبيقات واقعية في هذا النطاق:

– ربما وجدت يوماً ما أثناء دخولك إلي جوجل أو فيسبوك أو آمازون وخلافه أنك مستهدف بإعلان يناسب ذوقك تماماً أو ما كنت تفكر فيه، وعموماً مجال التوصيات الإلكترونية المشابهة يستخدم فيه تعلم الآلة بشدة.

– سيارة جوجل ذاتية القيادة – كلنا سمعنا بها – هي أحد أوجه تعلم الآلة.

– هل فكرت يوماً كيف يتم تنقية البريد المزعج في حسابك في Gmail مثلاً أو غيره من الخدمات هذا أحد أمثلة تعلم الآلة.

– محركات البحث مثل جوجل وياهو وغيرهما كلها تعتمد و بشدة علي تعلم الآلة.

– فيسبوك يستخدم تقنيات تعلم الآلة في ميزة التعرف علي الأوجه Face Recognition في الصور.

– يطبق تعلم الآلة بشكل كبير في مجال التنبؤات بالطقس.

– يطبق تعلم الآلة بشكل كبير في مجال التنبؤات بالطقس.

إذا نظرنا سنجد تطبيقات تعلم الآلة متواجدة في كل مكان مثل المعلوماتية الحيوية، الحوسبة (الهندسة) المالية، التسويق، التشخيص الطبي، وقائمة عريضة من المجالات القابلة للتوسع دائماً.

لماذا هذه الأهمية المتزايدة لتعلم الآلة ؟

عوامل مثل ضخامة حجم البيانات وتنوعها وزيادة قوة الحوسبة ومعالجتها للبيانات وزيادة القدرة التخزينية للبيانات مقارنة بالماضي كثيراً. كل هذه العوامل تعني الحاجه لنماذج تستطيع بسرعة وأتوماتيكياً أن تحلل بيانات أكبر وأكثر تعقيداً وتوصل نتائج أسرع وأكثر دقة مما يعمل علي إنتاج تنبؤات ذات قيمة عالية ترشد إلي قرارات أفضل وتصرفات أكثر ذكاءاً كل هذا بدون تدخل البشر في العملية مما جعل تعلم الآلة محور إهتمام هام جداً حديثاً.

إذاً مفتاح اتخاذ تصرفات ذكية في الوقت الحرج هو بناء نماذج تتمتع بصفة الأتمته مع كل هذا الكم الضخم من البيانات في العالم المعاصر، فنجد قدرة البشر هي ربما بناء نموذج أو اثنان في الأسبوع، بينما تعلم الآلة يستطيع إنتاج آلاف النماذج في الأسبوع الواحد.

إذاً تعلم الآلة يستطيع التنبؤ بالسلوك والتعرف علي الأنماط بكفاءة أعلي من البشر، ولنأخذ في الإعتبار الموقع الشهير آمازون الذي يستخدم تعلم الآلة في التنبؤ بما يريده العملاء ويقدمه لهم مما يساعده علي توليد أرباح طائلة من وراء هذا الأمر.

هل هذا كل شيء ؟

لن أكتفي بأن أعرض نبذة عن الموضوع فقط، ولكن أود أن أنشر بعض الكورسات التي قد تساعد البعض من حضراتكم البدء في هذا المجال الهام في عصرنا هذا – عصر البيانات الضخمه – فلو كنت من المهتمين أعتقد أن الأمر سيكون بمثابة إرشاد لك لخطوة البداية.

كورس كامل من جامعة ستانفورد عن تعليم الآلة : https://goo.gl/cDmWPm

كورس آخر محدث من كورسيرا بالتعاون مع جامعة ستانفورد نفسها : https://goo.gl/ssCgvA

مقدمة عن تعليم الآلة : http://www.r2d3.us

1

شاركنا رأيك حول "تعليم الآلة .. هل يمكن للآلة أن تتعلم حقًا؟!"