logo

Felügyelt gépi tanulás

A felügyelt tanulás a gépi tanulás azon típusai, amelyek során a gépeket jól „címkézett” képzési adatok felhasználásával képezik ki, és ezek alapján a gépek előrejelzik a kimenetet. A címkézett adatok azt jelentik, hogy bizonyos bemeneti adatok már meg vannak jelölve a megfelelő kimenettel.

A felügyelt tanulás során a gépeknek biztosított betanítási adatok felügyelőként működnek, amely megtanítja a gépeket a kimenet helyes előrejelzésére. Ugyanazt a koncepciót alkalmazza, mint amit a diák a tanár felügyelete alatt tanul.

A felügyelt tanulás egy olyan folyamat, amely során bemeneti adatokat, valamint helyes kimeneti adatokat biztosítanak a gépi tanulási modellhez. A felügyelt tanulási algoritmus célja, hogy keressen egy leképezési függvényt a bemeneti változó (x) és a kimeneti változó (y) leképezéséhez .

A való világban a felügyelt tanulás használható Kockázatértékelés, képbesorolás, csalásfelderítés, spamszűrés stb.

Hogyan működik a felügyelt tanulás?

A felügyelt tanulás során a modelleket címkézett adatkészletek segítségével képezik, ahol a modell megismeri az egyes adattípusokat. A betanítási folyamat befejezése után a modell tesztelésre kerül a tesztadatok (a betanítási halmaz egy részhalmaza) alapján, majd előrejelzi a kimenetet.

A felügyelt tanulás működése könnyen megérthető az alábbi példa és diagram alapján:

Felügyelt gépi tanulás

Tegyük fel, hogy van egy adatkészletünk különböző típusú alakzatokból, amelyek magukban foglalják a négyzetet, a téglalapot, a háromszöget és a sokszöget. Most az első lépés az, hogy minden alakzathoz meg kell tanítanunk a modellt.

  • Ha az adott alakzatnak négy oldala van, és minden oldala egyenlő, akkor a címkével lesz ellátva Négyzet .
  • Ha az adott alakzatnak három oldala van, akkor a címkével lesz ellátva háromszög .
  • Ha az adott alakzatnak hat egyforma oldala van, akkor a következővel lesz megjelölve hatszög .

Most edzés után a tesztkészlet segítségével teszteljük a modellünket, a modell feladata pedig az alakzat azonosítása.

A gép már minden típusú formára betanítva van, és amikor új formát talál, több oldal alapján osztályozza az alakzatot, és megjósolja a kimenetet.

A felügyelt tanulás lépései:

  • Először határozza meg a képzési adatkészlet típusát
  • Gyűjtsük össze/gyűjtsük össze a megjelölt edzési adatokat.
  • Ossza fel a képzési adatkészletet edzésre adatkészlet, tesztadatkészlet és érvényesítési adatkészlet .
  • Határozza meg a betanítási adatkészlet bemeneti jellemzőit, amelyeknek elegendő tudással kell rendelkezniük ahhoz, hogy a modell pontosan előre jelezhesse a kimenetet.
  • Határozza meg a modellhez megfelelő algoritmust, például támogató vektorgépet, döntési fát stb.
  • Hajtsa végre az algoritmust a betanítási adatkészleten. Néha szükségünk van érvényesítési készletekre, mint vezérlőparaméterekre, amelyek a betanítási adatkészletek részhalmazai.
  • Értékelje a modell pontosságát a tesztkészlet megadásával. Ha a modell megjósolja a helyes kimenetet, az azt jelenti, hogy a modellünk pontos.

A felügyelt gépi tanulási algoritmusok típusai:

A felügyelt tanulás további két problématípusra osztható:

Felügyelt gépi tanulás

1. Regresszió

Regressziós algoritmusokat használunk, ha kapcsolat van a bemeneti változó és a kimeneti változó között. Folyamatos változók, például időjárás-előrejelzés, piaci trendek stb. előrejelzésére szolgál. Az alábbiakban néhány népszerű regressziós algoritmust mutatunk be, amelyek felügyelt tanulás alatt állnak:

  • Lineáris regresszió
  • Regressziós fák
  • Nem-lineáris regresszió
  • Bayes-féle lineáris regresszió
  • Polinomiális regresszió

2. Osztályozás

Az osztályozási algoritmusokat akkor használjuk, ha a kimeneti változó kategorikus, ami azt jelenti, hogy két osztály létezik, például igen-nem, férfi-nő, igaz-hamis stb.

Spam szűrés,

  • Random Forest
  • Döntési fák
  • Logisztikus regresszió
  • Támogatja a vektoros gépeket

Megjegyzés: Ezeket az algoritmusokat a későbbi fejezetekben részletesen tárgyaljuk.

A felügyelt tanulás előnyei:

  • A felügyelt tanulás segítségével a modell képes előre jelezni a kimenetet a korábbi tapasztalatok alapján.
  • A felügyelt tanulás során pontos elképzelésünk lehet az objektumok osztályairól.
  • A felügyelt tanulási modell segít különféle valós problémák megoldásában, mint pl csalás felderítése, spam szűrés stb.

A felügyelt tanulás hátrányai:

  • A felügyelt tanulási modellek nem alkalmasak az összetett feladatok kezelésére.
  • A felügyelt tanulás nem tudja megjósolni a helyes kimenetet, ha a tesztadatok eltérnek a betanítási adatkészlettől.
  • A képzés sok számítási időt igényelt.
  • A felügyelt tanulás során elegendő ismeretre van szükségünk az objektumok osztályairól.