التعلم العميق Deep learning

 التعلم العميق هو إحدى صور التعلم الآلي الذي يعد بدوره أحد فروع الذكاء الاصطناعي فالتعلم الآلي يعتمد على خوارزميات يمكن تغذيتها ببيانات منظمة فتقوم بتحليلها للوصول الى استنتاجات أما التعلم العميق فيتميز بوجود مستويات مختلفة من الخوارزميات التي تكون شبكات عصيبية اصطناعية لديها القدرة على فهم البيانات غير المنظمة والأنماط المعقدة مثل اللغات والكلام والصور.

وما يميز خوارزميات التعلم العميق هو إمكانيتها لتعلم المهام وأتمتتها بدون برمجة صريحة. ونعني بالبرمجة الصريحة هنا كتابة أوامر معينة وأدوات شرطية لاختبار البيانات من أجل الوصول إلى نتيجة معينة أو استخراج ميزات البيانات بشكل يدوي من قبل علماء البيانات.

خوارزميات التعلم العميق يمكنها استخراج أهم ميزات البيانات وأنماطها المتكررة بشكل تلقائي من خلال الاطلاع على الكثير من البيانات المدخلة ومن ثم تحليلها لإيجاد روابط وعلاقات مباشرة أو غير مباشرة بين البيانات المدخلة والمخرجات المطلوبة. وذلك على عكس خوارزميات تعلم الآلة السابقة التي تتطلب فهماً عميقاً للبيانات وجهداً كبيراً لاستنباط ميزاتها وأنماطها بشكل يدوي من قبل علماء البيانات.

إن عملية التعلم في خوارزميات التعلم العميق تتم بطريقتين: التعلم بإشراف حيث يتم تعليم الآلة بناءً على مجموعة من البيانات المعرفة مسبقاً مع نتيجتها الصحيحة، كالتنبؤ بأسعار المتاجر بعد الاطلاع على عدد كبير من أسعار المتاجر المماثلة، والتعلم بدون إشراف حيث يتم تعلم الآلة باستخدام مجموعة من البيانات ولكن بدون التعرف على النتيجة الصحيحة مسبقاً، كتجميع نقاط البيانات ضمن مجموعات معينة بناءً على أنماط تم اكتشافها بشكل تلقائي من قبل الخوارزمية.

كما تستطيع خوارزميات التعلم العميق التنبؤ بنتيجة معينة  بعد الاطلاع على عدد كبير من الأنماط المتماثلة ومن ثم تستطيع الخوارزمية بشكل تلقائي اكتشاف أهم الميزات التي تميز هذه الأنماط  ومن ثم تستخدم هذه الميزات والأنماط للتنبؤ، وعليه، كلما زاد عدد الأنماط التي يتم مراقبتها خلال عملية تدريب النموذج، كلما زادت احتمالية تحسين نتائج التنبؤ ودقتها. حيث نجح التعلم العميق في الكثير من المجالات مثل التنبؤ بالأسعار والتنبؤ بالدرجات والتنبؤ بنسبة تحقيق الأهداف وغيرها من المجالات.

    كما نجح التعلم العميق في العديد من المجالات منها الاتصالات والمعاملات البنكية والمعالجات الطبية والبصمات الوراثية وأمن المعلومات السيبراني و مجال معالجة الصور ومعالجة الصوتيات.