الشبكات العصبية والتعلم العميق

إن الشبكات العصبية هي محاولة من جانب علوم الكمبيوتر لمحاكاة الخلايا العصبية الحقيقية وكيفية عمل الدماغ البشري. مع نهاية التسعينات بدأ العمل بشكل فعلي على الشبكات العصبية حيث كانت تتلقى بعض المدخلات التي يتم تمريرها إلى مختلف عُقد المعالجة فتُجرى عليها بعض عمليات التحويل ثم التجميع أو ما يشبه ذلك ثم ربما تنتقل إلى مستوى آخر من تلك العمليات، وفي النهاية تنشأ بعض المخرجات.

ما تحاوله الشبكة العصبية هو استخدام برنامج كمبيوتر يحاكي كيفية استخدام عقولنا للخلايا العصبية في معالجة الأشياء حيث يجمع بين الخلايا العصبية والوصلات العصبية في إنشاء تلك الشبكات المعقدة والتي يمكن تدريبها، بحيث تبدأ الشبكة العصبية ببعض المدخلات وبعض المخرجات وتستمر تغذية تلك المدخلات في محاولة لمعرفة أنواع التحولات التي ستحدث لتلك المخرجات، وتستمر في تلك العملية مرة تلو الأخرى على نحو يُتيح لتلك الشبكة التمرين على حل المشكلة وإعطاء نتائج أفضل مع التدريب. رغم أنها نظريًا موجودة منذ فترة، وتمت تجارب على بعض المسائل الصغيرة مثل التعرف على الأرقام وأشياء كهذه، إلا أن الشبكات كانت تتطلب الكثير جدًا من إمكانيات الحواسيب فلم يعد هناك من يكترث بها. مؤخراً إذ بنا نشهد مجالات جديدة تظهر مثل التعلم العميق. التعلم العميق مصطلح آخر بدأ يطرق أسماعنا لأول مرة ربما منذ أربعة أو خمسة أعوام وهو عبارة عن الشبكات العصبية وقد تطورت بشكل ملحوظ حيث أضافوا المزيد من الطبقات المتعددة إلى الشبكات العصبية مع استخدام الكثير والكثير من القدرات الحاسوبية لتشغيلها. تلك الشبكات أصبحت الآن فعالة جداً، لدينا الآن شبكات عصبية وتعلم عميق لديهما القدرة على التعرف على الكلام وعلى الأشخاص. أصبحت الشبكات الآن قادرة على التعرف على وجهك. ومن ثم فإن التعرف على الكلام وعلى الأشخاص والصور وتصنيف الصور وكل تلك المهام التقليدية التي اعتادت الشبكات العصبية إجراءها على نطاق محدود، صارت الآن قادرة على تنفيذها على نطاق كبير للغاية. وسوف تتعلم وحدها الفارق بين القطة والكلب ومختلف أنواع الموجودات. ليست بحاجة لمن يلقنها، سوف تتعلم وحدها لذلك يسمونه التعلم العميق. وإذا علمت كيف تقوم بالتعرف على الكلام وإصدار الكلام فالأمر أشبه بطفل يتعلم كيف يتكلم إنه يصدر أصواتًا غير مفهومة ويهمهم ويستمر هكذا. هنالك الكثير من المكتبات والخوارزميات مفتوحة المصدر التي تجري عمليات التعلم العميق لكن تتعلم بعض الجبر ومعادلات الجبر الخطية والمصفوفات لتكون على قدر من الدراية لمعرفة ما يحدث في كواليس عمل هذه الخوارزميات. التعلم العميق، بصورة خاصة، يحتاج إلى إمكانات حاسوبية بالغة الكثافة إنه ليس شيئًا يمكنك القيام به على حاسوبك المحمول، ولتطبيق أنظمة تعلم عميق مفيدة فأنت بحاجة لموارد حاسوبية عالية.

مستقبل الوظائف ورسالة لولاة أمور الطلبة في المرحلة الثانوية

على الآباء أن يدركوا أن أبناءهم على أعتاب عالم جديد يختلف كثيرًا عن العالم الذي عاشوا فيه ولا بد أن يتم إعداد الأبناء للتمكن من اللحاق بمهن المستقبل. فالبيانات هي نفط القرن الحاي والعشرين وخلال السنوات القادمة سيكون كل جهاز في منزلك قادر على توليد البيانات وستكون هنالك الكثير من المؤسسات والمنظمات المتعطشة لسبر أغوار هذه البيانات. ألق نظرة فقط على جريدة الأمس أو جريدة اليوم بشأن وضع الوظائف، فالوظائف في مجال التصنيع تتراجع ولكنها تتزايد في مجال الخدمات بالأخص تلك التي تقوم على الحوسبة والقدرة على المحاكاة. فلم نعد بحاجة لأن نصنع شيئًا بأنفسنا. لدي طابعة ثلاثية الأبعاد ولكني ما عدت بحاجة لطباعة أي شيء كي أعلم ما سيكون عليه شكله يمكنني أن أصمم شيئًا أو أن أحصل على التصميم من الإنترنت. يمكنك اليوم الطباعة باستخدام الخشب أو المطاط أو المعدن. الأمر لا يُصدق. شركة جنرال إلكتريك كمثال ترى بأن جزءًا من مستقبل الشركة يرتهن بمنصتهم الجديدة وهي قيامهم بأعمال التصميم والإنشاء لمحركات الطائرات النفاثة ولكن ها هم يبيعون التصاميم لشركات تصنيع أخرى فلقد أصبح التصنيع يجري رقمياً والجانب الجيد هنا أن تلك العملية أعظم إنتاجية وأكثر توفيراً للوقت أما الجانب السيء فهو أنها ما عادت بحاجة لنفس العدد الكبير من اليد العاملة. فعليك إذن أن تكون على الجانب الآمن من هذه الموجة العالمية.

تطبيقات التعلم العميق

الجميع الآن يتعامل مع التعلم الآلي. فعندما تدخل إلى موقع نتفليكس Netflex ستجد كيف تعمل محركات التوصية والتحليل العنقودي لترشيح ما يناسبك من أفلام بناء على مشاهداتك السابقة. كذلك كانت سلاسل محال التجزئة على مدار سنوات تحلل سلة التسوق لزبائنها لمعرفة ما هي السلع التي يتم شراؤها معًا. من منظور حاسوبي كانت تلك مشكلة معقدة للغاية وها نحن الآن نقوم بذلك بشكل مستمر مع التعلم الآلي. من الجوانب الواعدة في التعلم الآلي، التحليلات التنبئية حيث تُستخدم أساليب جديدة للتنبؤ بالأشياء. الجانب الرائع هنا أنه في حزم برمجية مثل حزمة R الآن تقوم بهذه العمليات المعقدة وهي مفتوحة المصدر.

دع الآخرين على علم بالموضوع