मशीन लर्निंग बनाम डीप लर्निंग


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मैं "मशीन लर्निंग" और "डीप लर्निंग" शब्दों के बीच के अंतर से थोड़ा भ्रमित हूँ। मैंने इसे Googled और कई लेख पढ़े हैं, लेकिन यह अभी भी मेरे लिए बहुत स्पष्ट नहीं है।

टॉम मिशेल द्वारा मशीन लर्निंग की एक ज्ञात परिभाषा है:

एक कंप्यूटर प्रोग्राम को कहा जाता है कि वह अनुभव E से कार्यों के कुछ वर्ग T के संबंध में सीखे और प्रदर्शन P मापता है , यदि T द्वारा कार्य में इसका प्रदर्शन , जैसा कि P द्वारा मापा जाता है , अनुभव E से सुधरता है ।

अगर मैं अपने taks के रूप में कुत्तों और बिल्लियों को वर्गीकृत करने की एक छवि वर्गीकरण समस्या ले टी , इस परिभाषा से मैं समझता हूँ कि अगर मैं एक एमएल कलन विधि कुत्तों और बिल्लियों (अनुभव की छवियों का एक समूह देना होगा ), एमएल एल्गोरिथ्म कैसे सीख सकते हैं एक कुत्ते या बिल्ली के रूप में एक नई छवि को भेद करें (बशर्ते प्रदर्शन माप पी अच्छी तरह से परिभाषित हो)।

इसके बाद डीप लर्निंग आता है। मैं समझता हूं कि डीप लर्निंग मशीन लर्निंग का हिस्सा है, और यह उपरोक्त परिभाषा रखती है। कार्य T पर प्रदर्शन अनुभव E के साथ सुधार होता है । अब तक सब ठीक।

यह ब्लॉग बताता है कि मशीन लर्निंग और डीप लर्निंग में अंतर है। आदिल के अनुसार अंतर यह है कि (ट्रेडिशनल) मशीन लर्निंग में सुविधाओं को हाथ से तैयार करना पड़ता है, जबकि डीप लर्निंग में सुविधाओं को सीखा जाता है। निम्नलिखित आंकड़े उनके बयान को स्पष्ट करते हैं।

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मैं इस तथ्य से भ्रमित हूं कि (ट्रेडिशनल) मशीन लर्निंग में सुविधाओं को हाथ से तैयार किया जाना है। टॉम मिशेल द्वारा उपरोक्त परिभाषा से, मुझे लगता है कि इन सुविधाओं को अनुभव और प्रदर्शन पी से सीखा जाएगा । मशीन लर्निंग में अन्यथा क्या सीखा जा सकता है?

डीप लर्निंग में मैं समझता हूं कि अनुभव से आप सुविधाओं को सीखते हैं और प्रदर्शन को बेहतर बनाने के लिए वे एक-दूसरे से कैसे संबंधित हैं। क्या मैं यह निष्कर्ष निकाल सकता हूं कि मशीन लर्निंग सुविधाओं को हाथ से तैयार किया जाना है और जो सीखा है वह सुविधाओं का संयोजन है? या मुझे कुछ और याद आ रहा है?


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यह गुड लर्निंग बुक में गुडफेलो एट अल द्वारा बहुत अच्छी तरह से कवर किया गया है पहले अध्याय में (परिचय)।
हंदर्ट्स

जवाबों:


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हिमांशु राय ने जो कहा, इसके अलावा, डीप लर्निंग एक सबफील्ड है जिसमें तंत्रिका नेटवर्क का उपयोग शामिल है। ये तंत्रिका नेटवर्क परतों के बीच भार को संशोधित करके अंतर्निहित वितरण को सीखने की कोशिश करते हैं। अब, गहरी शिक्षा का उपयोग करके छवि पहचान के मामले पर विचार करें: एक तंत्रिका नेटवर्क मॉडल को परतों के बीच विभाजित किया जाता है, इन परतों को वज़न नामक लिंक से जोड़ा जाता है, जैसे ही प्रशिक्षण प्रक्रिया शुरू होती है, ये परतें वज़न को ऐसे समायोजित करती हैं कि प्रत्येक परत किसी विशेषता का पता लगाने की कोशिश करती है और इसके प्रसंस्करण के लिए अगली परत की मदद करें। ध्यान देने वाली महत्वपूर्ण बात यह है कि हम स्पष्ट रूप से किनारों, या आंखों, नाक या चेहरे का पता लगाने के लिए सीखने के लिए परत नहीं बताते हैं। मॉडल ऐसा करना सीखता है। शास्त्रीय मशीन सीखने के मॉडल के समान।


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एक शोध क्षेत्र के रूप में, डीप लर्निंग वास्तव में मशीन लर्निंग का सिर्फ एक उप-क्षेत्र है क्योंकि मशीन लर्निंग आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस का उप-क्षेत्र है।

1) Unsupervised फ़ीचर लर्निंग

वैचारिक रूप से, " पारंपरिक " (या " उथले ") मशीन लर्निंग और डीप लर्निंग के बीच पहला मुख्य अंतर Unsupervised फ़ीचर लर्निंग है।

जैसा कि आप पहले से ही जानते हैं, एक " पारंपरिक " मशीन लर्निंग मॉडल (पूर्व: SVM, XGBoost ...) का सफलतापूर्वक प्रशिक्षण केवल डेटा से सार्थक जानकारी का चयन करने के लिए उपयुक्त पूर्व-प्रसंस्करण और विवेकपूर्ण सुविधा निष्कर्षण के बाद ही संभव है। यही है, अच्छी सुविधा वाले वैक्टर में अलग-अलग लेबल वाले डेटा बिंदुओं के बीच विशिष्ट विशेषताएं होती हैं और एक ही लेबल के साथ डेटा बिंदुओं के बीच सुसंगत होती हैं। फ़ीचर इंजीनियरिंग इस प्रकार विशेषज्ञों से मैनुअल फ़ीचर चयन की प्रक्रिया है। यह एक बहुत ही महत्वपूर्ण लेकिन थकाऊ प्रदर्शन करने के लिए है!

Unsupervised फ़ीचर लर्निंग एक ऐसी प्रक्रिया है जहाँ मॉडल स्वयं प्रशिक्षण के माध्यम से सुविधाओं का चयन करता है। एक दूसरे से जुड़ी परतों में आयोजित तंत्रिका नेटवर्क की टोपोलॉजी में उच्च स्तर के प्रतिनिधित्व के लिए डेटा के निम्न-स्तरीय प्रतिनिधित्व को मैप करने की अच्छी संपत्ति है। प्रशिक्षण के माध्यम से, नेटवर्क इस प्रकार " निर्णय " कर सकता है कि डेटा का क्या हिस्सा मायने रखता है और डेटा का कौन सा हिस्सा नहीं है। यह कंप्यूटर विज़न या नेचुरल लैंग्वेज प्रोसेसिंग में विशेष रूप से दिलचस्प है, जहाँ मैन्युअल रूप से चयन करना या इंजीनियर की मजबूत विशेषताओं के लिए यह काफी कठिन है।

अनसुप्राइज़्ड फ़ीचर लर्निंग, क्रेडिट: टोनी बेल्ट्रामेली (चित्र साभार: टोनी बेल्ट्रामेली)

एक उदाहरण के रूप में, मान लें कि हम बिल्ली के चित्रों को वर्गीकृत करना चाहते हैं। डीप न्यूरल नेट का उपयोग करते हुए, हम पहले लेयर द्वारा वज़न के एक सेट में कच्चे पिक्सेल मानों को फीड कर सकते हैं, फिर इन वेट को दूसरी लेयर द्वारा दूसरे वेट्स तक मैप किया जाएगा, जब तक कि आखिरी लेयर कुछ वेट्स की अनुमति न दे दें अपनी समस्या का प्रतिनिधित्व करने वाले नंबरों पर मैप करें। (पूर्व: इस मामले में बिल्ली वाले चित्र की संभावना)

हालांकि डीप न्यूरल नेटवर्क अनसुपरवाइज्ड फ़ीचर लर्निंग का प्रदर्शन कर सकते हैं, लेकिन यह आपको अपनी समस्या का बेहतर प्रतिनिधित्व करने के लिए फ़ीचर इंजीनियरिंग करने से नहीं रोकता है। Unsupervised फ़ीचर लर्निंग, फ़ीचर एक्सट्रैक्शन, और फ़ीचर इंजीनियरिंग परस्पर अनन्य नहीं हैं!

सूत्रों का कहना है:

2) रैखिक पृथक्करण

डीप न्यूरल नेटवर्क्स फीचर स्पेस को इस तरह झुकाकर कुछ गैर-रेखीय रूप से अलग होने वाली समस्याओं को हल कर सकते हैं, जो कि फीचर रैखिक रूप से अलग हो जाते हैं। एक बार फिर, यह संभव है डेटा के नए अभ्यावेदन के लिए इनपुट मानचित्रण परतों में आयोजित नेटवर्क टोपोलॉजी के लिए धन्यवाद।

छिपी परत एक प्रतिनिधित्व सीखती है ताकि डेटा रैखिक रूप से अलग हो सके, क्रेडिट: क्रिस्टोफर ओलाह (चित्र साभार: क्रिस्टोफर ओलाह)

स्रोत: http://colah.github.io/posts/2014-03-NN-Manifolds-Topology/

3) सांख्यिकीय इनवेरियन

अंत में, डीप न्यूरल नेटवर्क्स कुछ डोमेन में पारंपरिक मशीन लर्निंग एल्गोरिदम को पार कर रहे हैं क्योंकि कुछ आर्किटेक्चर स्टैटिस्टिकल इनविरेंस (पूर्व: स्पेसिफिक स्टैटिस्टिकल इंविरेंस विद कन्फ्यूज़िअल न्यूरल नेटवर्क्स और रिक्रिएंट न्यूरल नेटवर्क्स के साथ टेम्पोरल स्टैटिस्टिकल इनवेरिसेन्स) दिखा रहे हैं।

अधिक जानकारी के लिए इस वीडियो की जाँच करें: https://www.youtube.com/watch?v=5PH2Vot-tD4


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आइंस्टीन से प्रेरित, "" यदि आप इसे छह साल की उम्र में नहीं समझा सकते हैं, तो आप इसे खुद नहीं समझ सकते हैं। "

उपरोक्त सभी उत्तर बहुत अच्छी तरह से समझाया गया है, लेकिन अगर किसी को याद करने के लिए एक आसान, अमूर्त अंतर की तलाश है, तो यहां सबसे अच्छा एक है जो मुझे पता है:

मुख्य अंतर मशीन लर्निंग केवल डेटा को पचाता है, जबकि डीप लर्निंग डेटा को उत्पन्न और बढ़ा सकता है। यह न केवल भविष्य कहनेवाला है, बल्कि उदार भी है।

स्रोत। निश्चित रूप से इसके लिए बहुत कुछ है लेकिन शुरुआती लोगों के लिए यह बहुत भ्रामक हो सकता है।


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ठीक है, इसे इस तरह से सोचें। मशीन लर्निंग अल्जीरिथ्स, जैसे कि लीनियर रिग्रेशन या रैंडम फॉरेस्ट में आप एल्गोरिदम को फीचर्स और टारगेट का एक सेट देते हैं और फिर यह कॉस्ट फंक्शन को कम से कम करने की कोशिश करता है, इसलिए कोई भी नया फीचर नहीं सीखता, यह सिर्फ वेट सीखता है। अब जब आप गहरी शिक्षा के लिए आते हैं, तो आपके पास कम से कम इकाइयों की एक निर्धारित संख्या के साथ एक (लगभग हमेशा अधिक) छिपी हुई परत होती है, ये ऐसी विशेषताएं हैं जिनके बारे में बात की जा रही है। तो एक गहरी शिक्षण एल्गोरिथ्म सिर्फ वजन के सेट सीखता है, उस प्रक्रिया में यह छिपी हुई इकाइयों के लिए मूल्यों को भी सीखता है जो आपके द्वारा दिए गए तुच्छ डेटा की जटिल उच्च स्तरीय विशेषताएं हैं। इसलिए वेनिला मशीन सीखने का अभ्यास करने के दौरान बहुत सारी विशेषज्ञता हासिल की जाती है जो कि इंजीनियर सुविधाओं के लिए आपकी क्षमता में निहित है क्योंकि एल्गोरिथ्म किसी भी तरह से नहीं सीखता है। मुझे लगता है कि मैंने आपके सवाल का जवाब दे दिया है।


बस एक और सवाल: उदाहरण के लिए सीएनएन, क्या विशेषताएं (या फ़िल्टर) वजन के समान नहीं हैं?
11:28 पर user2835098

नहीं, वे कनवल्शन लेयर के लिए वेट हैं, लेकिन कनविक्शन से बाहर निकले हुए प्रोडक्ट यानी फीचर मैप्स के फीचर्स हैं।
हिमांशु राय

मैं असहमत हूं। छिपे हुए चर भी यादृच्छिक वन और बूस्टिंग एल्गोरिदम में मौजूद हैं। और आप अभी भी गहन शिक्षा में इंजीनियर की विशेषताएं हैं। 2017 में सबसे अच्छी छवि मान्यता एल्गोरिदम में से एक में क्रॉपिंग क्षेत्र की तरह
keiv.fly
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