deep learning
Főnév
deep learning (tsz. deep learnings)
- (informatika, mesterséges intelligencia) A deep learning (mélytanulás) egy mesterséges intelligencia (MI) és gépi tanulás (ML) ága, amely a mesterséges neurális hálózatok használatára összpontosít az adatok elemzésére és az összetett minták és összefüggések felfedezésére. A mélytanulás különösen sikeres olyan területeken, mint a számítógépes látás, a természetes nyelvfeldolgozás (NLP) és az automatizált döntéshozatal.
Főbb jellemzők:
- Neurális hálózatok:
- A mélytanulás mesterséges neurális hálózatokon alapul, amelyek inspirációt merítenek az emberi agy működéséből. A neurális hálózatok rétegekből állnak, ahol a bemeneti réteg a nyers adatokat fogadja, a rejtett rétegek feldolgozzák az információt, és a kimeneti réteg a végső eredményeket generálja.
- Rétegek és mélység:
- A „mély” kifejezés a neurális hálózatok rétegeinek számát jelenti. A mélytanulás általában több rejtett réteget használ, ami lehetővé teszi a bonyolult minták és összefüggések hatékonyabb észlelését.
- Önmagukban tanulás:
- A mélytanuló algoritmusok képesek önállóan tanulni az adatokból, azaz nem szükséges manuálisan előre definiált jellemzőket megadni. Ez lehetővé teszi a mélytanulás alkalmazását olyan területeken, ahol a bemeneti adatok bonyolultak és nehezen jellemezhetők.
- Nagy adathalmazok:
- A mélytanulás algoritmusok általában nagy mennyiségű adatot igényelnek a tanulási folyamathoz. A megfelelő mennyiségű és minőségű adat segíti a modellek általánosítását és teljesítményének javítását.
- GPU támogatás:
- A mélytanulás számításigényes folyamat, és a grafikus feldolgozó egységek (GPU-k) jelentős gyorsítást nyújtanak a neurális hálózatok betanításában és az inferenciában.
Alkalmazási területek:
- Számítógépes látás:
- A mélytanulás sikeresen alkalmazható képek és videók elemzésére, például objektumok felismerésére, arcfelismerésre és képosztályozásra.
- Természetes nyelvfeldolgozás (NLP):
- A mélytanulás technikák segítenek a szövegek megértésében, fordításában, érzéselemzésben és chatbote-k fejlesztésében.
- Autonóm járművek:
- A mélytanulás lehetővé teszi az önvezető autók számára a környezetük észlelését és a döntéshozatalt valós időben.
- Egészségügy:
- A mélytanulás alkalmazásai közé tartozik a diagnosztikai képek elemzése, a betegadatok előrejelzése és az orvosi döntéstámogató rendszerek fejlesztése.
- Pénzügyi szolgáltatások:
- A mélytanulás használható kockázatelemzésre, csalásmegelőzésre és piaci előrejelzések készítésére.
Előnyök:
- Magas teljesítmény: A mélytanulás gyakran kiemelkedő teljesítményt nyújt a bonyolult problémák megoldásában, különösen akkor, ha nagy mennyiségű adat áll rendelkezésre.
- Önálló tanulás: A mélytanulás modellek képesek önállóan tanulni, ami csökkenti az adatok előfeldolgozásához szükséges időt és erőfeszítést.
- Alkalmazhatóság: A mélytanulás széles körben alkalmazható különböző iparágakban és területeken, a képfeldolgozástól a nyelvi feldolgozásig.
Hátrányok:
- Adatigény: A mélytanulás modellek általában nagy mennyiségű adatot igényelnek a tanuláshoz, ami nem mindig elérhető.
- Számítási költség: A mélytanulás számításigényes és drága erőforrásokat igényel, például erős GPU-kat, amelyek növelhetik a költségeket.
- Kiszervezés és magyarázhatóság: A mélytanulás modellek “fekete dobozok”, amelyeket nehéz megérteni és értelmezni, ami problémát jelenthet a kritikus alkalmazásokban, ahol a döntések magyarázata szükséges.
Összegzés
A deep learning egy dinamikusan fejlődő terület, amely jelentős hatással van a mesterséges intelligencia és gépi tanulás világára. Az összetett minták és összefüggések észlelésére és az önálló tanulásra való képessége miatt a mélytanulás széleskörű alkalmazásokat talál számos iparágban, a számítógépes látástól kezdve a természetes nyelvfeldolgozásig. Bár a mélytanulás számos előnnyel jár, a hozzá szükséges erőforrások és az adatigény miatt a kihívások is jelentősek.
Software | Creator | Initial release | Software license | Open source | Platform | Written in | Interface | OpenMP support | OpenCL support | CUDA support | ROCm support | Automatic differentiation | Has pretrained models | Recurrent nets | Convolutional nets | RBM/DBNs | Parallel execution (multi node) | Actively developed |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
BigDL | Jason Dai (Intel) | 2016 | free | igen | Apache Spark | Scala | Scala, Python | nincs | nincs | igen | igen | igen | igen | |||||
Caffe | Berkeley Vision and Learning Center | 2013 | BSD-lic | igen | Linux, macOS, Windows | C++ | Python, MATLAB, C++ | igen | Under development | igen | nincs | igen | igen | igen | igen | nincs | ? | nincs |
Chainer | Preferred Networks | 2015 | BSD-lic | igen | Linux, macOS | Python | Python | nincs | nincs | igen | nincs | igen | igen | igen | igen | nincs | igen | nincs |
Deeplearning4j | Skymind engineering team; Deeplearning4j community; originally Adam Gibson | 2014 | free | igen | Linux, macOS, Windows, Android (Cross-platform) | C++, Java | Java, Scala, Clojure, Python (Keras), Kotlin | igen | nincs | igen | nincs | igen | igen | igen | igen | igen | igen | igen |
Dlib | Davis King | 2002 | free | igen | Cross-platform | C++ | C++, Python | igen | nincs | igen | nincs | igen | igen | nincs | igen | igen | igen | igen |
Flux | Mike Innes | 2017 | free | igen | Linux, MacOS, Windows (Cross-platform) | Julia | Julia | igen | nincs | igen | igen | igen | igen | nincs | igen | igen | ||
Intel Data Analytics Acceleration Library | Intel | 2015 | free | igen | Linux, macOS, Windows on Intel CPU | C++, Python, Java | C++, Python, Java | igen | nincs | nincs | nincs | igen | nincs | igen | igen | igen | ||
Intel Math Kernel Library 2017 | Intel | 2017 | Proprietary | nincs | Linux, macOS, Windows on Intel CPU | C/C++, DPC++, Fortran | C | igen | nincs | nincs | nincs | igen | nincs | igen | igen | nincs | igen | |
Google JAX | 2018 | free | igen | Linux, macOS, Windows | Python | Python | ? | nincs | igen | nincs | igen | igen | ||||||
Keras | François Chollet | 2015 | free | igen | Linux, macOS, Windows | Python | Python, R | ? | ? | igen | nincs | igen | igen | igen | igen | nincs | igen | igen |
MATLAB + Deep Learning Toolbox (formally Neural Network Toolbox) | MathWorks | 1992 | Proprietary | nincs | Linux, macOS, Windows | C, C++, Java, MATLAB | MATLAB | nincs | nincs | igen | nincs | igen | igen | igen | igen | igen | igen | igen |
Microsoft Cognitive Toolkit (CNTK) | Microsoft Research | 2016 | free | igen | Windows, Linux | C++ | Python (Keras), C++, Command line, | igen | nincs | igen | nincs | igen | igen | igen | igen | nincs | igen | nincs |
ML.NET | Microsoft | 2018 | free | igen | Windows, Linux, macOS | C#, C++ | C#, F# | igen | ||||||||||
Apache MXNet | Apache Software Foundation | 2015 | free | igen | Linux, macOS, Windows, | Small C++ core library | C++, Python, Julia, MATLAB, JavaScript, Go, R, Scala, Perl, Clojure | igen | nincs | igen | nincs | igen | igen | igen | igen | igen | igen | nincs |
Neural Designer | Artelnics | 2014 | Proprietary | nincs | Linux, macOS, Windows | C++ | Graphical user interface | igen | nincs | igen | nincs | nincs | nincs | nincs | nincs | nincs | igen | igen |
OpenNN | Artelnics | 2003 | LGPL | igen | Cross-platform | C++ | C++ | igen | nincs | igen | nincs | ? | ? | nincs | nincs | nincs | ? | igen |
PlaidML | Vertex.AI, Intel | 2017 | free | igen | Linux, macOS, Windows | Python, C++, OpenCL | Python, C++ | ? | igen | nincs | nincs | igen | igen | igen | igen | igen | igen | |
PyTorch | Adam Paszke, Sam Gross, Soumith Chintala, Gregory Chanan (Facebook) | 2016 | BSD-lic | igen | Linux, macOS, Windows, Android | Python, C, C++, CUDA | Python, C++, Julia, R | igen | ? | igen | igen | igen | igen | igen | igen | igen | igen | igen |
Apache SINGA | Apache Software Foundation | 2015 | free | igen | Linux, macOS, Windows | C++ | Python, C++, Java | nincs | ? | igen | nincs | ? | igen | igen | igen | igen | igen | igen |
TensorFlow | Google Brain | 2015 | free | igen | Linux, macOS, Windows, | C++, Python, CUDA | Python (Keras), C/C++, Java, Go, JavaScript, R, | nincs | ? | igen | igen | igen | igen | igen | igen | igen | igen | igen |
Theano | Université de Montréal | 2007 | BSD-lic | igen | Cross-platform | Python | Python (Keras) | igen | Under development | igen | nincs | igen | Through Lasagne's model zoo | igen | igen | igen | igen | nincs |
Torch | Ronan Collobert, Koray Kavukcuoglu, Clement Farabet | 2002 | BSD-lic | igen | Linux, macOS, Windows, | C, Lua | Lua, LuaJIT, | igen | Third party implementations | igen | nincs | Through Twitter's Autograd | igen | igen | igen | igen | igen | nincs |
Wolfram Mathematica 10 | Wolfram Research | 2014 | Proprietary | nincs | Windows, macOS, Linux, Cloud computing | C++, Wolfram Language, CUDA | Wolfram Language | igen | nincs | igen | nincs | igen | igen | igen | igen | igen | igen | igen |
Software | Creator | Initial release | Software license | Open source | Platform | Written in | Interface | OpenMP support | OpenCL support | CUDA support | ROCm support | Automatic differentiation | Has pretrained models | Recurrent nets | Convolutional nets | RBM/DBNs | Parallel execution (multi node) | Actively developed |
- deep learning - Szótár.net (en-hu)
- deep learning - Sztaki (en-hu)
- deep learning - Merriam–Webster
- deep learning - Cambridge
- deep learning - WordNet
- deep learning - Яндекс (en-ru)
- deep learning - Google (en-hu)
- deep learning - Wikidata
- deep learning - Wikipédia (angol)