Искусственный интеллект на пальцах: от пикселей до решений. Андрей Васильевич Зубков

учатся

      Представьте себе маленького ребенка, который учится различать животных. Он смотрит на картинки, слушает объяснения родителей и со временем начинает понимать разницу между кошкой и собакой. Нейросети обучаются похожим образом, но вместо слов и картинок они получают числа и алгоритмы. Существует три основных метода обучения нейросетей: обучение с учителем, обучение без учителя и обучение с подкреплением. Давайте разберемся, как они работают.

      Обучение с учителем

      Этот метод обучения наиболее похож на традиционный процесс обучения в школе. У нейросети есть учитель набор данных, содержащий правильные ответы. Например, если мы хотим обучить нейросеть различать котов и собак, мы показываем ей тысячи изображений животных, уже размеченных человеком: где изображен кот, а где собака.

      Каждое изображение представляется в виде набора чисел (пикселей), и нейросеть пытается сопоставить их с правильным классом. Когда она ошибается, алгоритм корректирует её параметры, чтобы в следующий раз ответ был ближе к истине. Чем больше данных она обработает, тем лучше научится распознавать объекты.

      Пример из жизни: Представьте, что вы учитесь печь пирог. У вас есть рецепт (обучающие данные), и вы строго следуете инструкциям. После нескольких попыток вы уже знаете, сколько муки нужно добавлять, чтобы тесто получилось идеальным. Так же и нейросеть она запоминает правильные ответы и учится воспроизводить их.

      Обучение без учителя

      Иногда у нас нет готовых ответов. Например, представьте, что у вас есть тысяча фотографий, но вы не знаете, кто на них изображен кошки, собаки или другие животные. Нейросеть в этом случае должна самостоятельно выявить закономерности и объединить похожие объекты в группы.

      Этот метод обучения особенно полезен, когда данные не размечены. Например, в интернет-магазинах он помогает находить группы схожих товаров или выделять необычные покупательские предпочтения.

      Пример из жизни: Допустим, у вас есть ящик с носками, но они все перемешаны. Без указаний вы начинаете их сортировать: одни носки темные, другие светлые, некоторые с узорами. Вы группируете их по похожим признакам, даже если заранее не знали, какие категории существуют. Нейросеть делает то же самое, анализируя данные и выделяя закономерности.

      Обучение с подкреплением

      Этот метод похож на обучение собаки новым командам. Когда питомец выполняет правильное действие, он получает награду например, лакомство. Если делает ошибку награды нет, и он понимает, что что-то не так. Так же работают нейросети, обучаясь через систему поощрений и наказаний.

      Обучение с подкреплением часто используется в играх, робототехнике и сложных задачах, требующих стратегического мышления. Например, нейросети обучаются играть в шахматы, пробуя разные ходы и получая очки за успешные решения.

      Пример из жизни: Представьте, что вы учитесь кататься на велосипеде. Вначале вы часто падаете, но со временем понимаете, как лучше держать баланс. Ваш мозг запоминает удачные попытки и использует их в будущем. Нейросеть делает то же самое она пробует разные стратегии и запоминает,