قائمة مصطلحات التعلم الآلي (18): جهاز التشفير التلقائي Autoencoder

ما هو جهاز التشفير التلقائي Autoencoder؟

يعد جهاز التشفير التلقائي نوعًا من الشبكات العصبية الاصطناعية المستخدمة لتعلم الترميزات الفعالة للبيانات غير المسماة. يتم التحقق من صحة التشفير وصقله عن طريق محاولة إعادة إنشاء الإدخال من الترميز.
يعد جهاز التشفير التلقائي Autoencoder أسلوبًا من أساليب التعلم غير الخاضع للإشراف يتعلم تمثيل (ترميز encoding) البيانات الفعالة من خلال تدريب الشبكة العصبية على تجاهل إشارة “الضوضاء”.

تتكون شبكة جهاز التشفير التلقائي من ثلاث طبقات: طبقة الإدخال ، طبقة مخفية للتشفير ، وطبقة فك التشفير (طبقة الإخراج). باستخدام طريقة الإنتشار الخلفي backpropagation ، تقوم الخوارزمية غير الخاضعة للإشراف بتدريب نفسها باستمرار عن طريق تعيين قيم الإخراج المستهدفة لتساوي المدخلات. هذا يفرض على طبقة التشفير المخفية الأصغر استخدام تقليل الأبعاد لإزالة الضوضاء وإعادة بناء المدخلات.

كيف تعمل أجهزة التشفير التلقائي Autoencoders؟

تعمل شبكات التشفير التلقائي على تعليم نفسها كيفية ضغط البيانات من طبقة الإدخال و تحويلها إلى رمز صغير، ثم فك ضغط هذا الرمز إلى أي تنسيق يطابق الإدخال الأصلي بشكل أفضل. تتضمن هذه العملية أحيانًا العديد من أجهزة التشفير التلقائي ، مثل طبقات التشفير التلقائي المتناثرة المكدسة المستخدمة في معالجة الصور.
على سبيل المثال ، ستتعلم عملية التشفير التلقائي الأولى تشفير الميزات السهلة مثل زوايا السقف ، بينما تحلل عملية التشفير التلقائي الثانية إخراج الطبقة الأولى لتشفير الميزات الأقل وضوحًا مثل مقبض الباب. ثم تقوم عملية التشفير التلقائي بتشفير الباب بالكامل وما إلى ذلك حتى تقوم عملية التشفير التلقائي النهائية بترميز الصورة بأكملها في رمز يطابق مفهوم “المنزل”.
يمكن أيضًا استخدام هذا في النمذجة التوليدية. على سبيل المثال ، إذا تم منح نظام معين الرموز التي تعلمها للمنزل والطيران يدويًا ، فيمكنه إنشاء صورة لبيت طائر ، حتى لو لم يقم بمعالجة مثل هذه الصورة مطلقًا.

أنواع أجهزة التشفير التلقائي Autoencoders

1. جهاز التشفير التلقائي المزيل للضوضاء Denoising autoencoder – مبدأ عمل هذا النوع يتمثل في إستخدام إدخال تالف جزئيًا لمعرفة كيفية استرداد الإدخال الأصلي غير المشوه.

2. جهاز التشفير التلقائي المتفرق Sparse autoencoder – هذا النوع من أجهزة التشفير تستخدم طبقات تشفير مخفية أكثر من المدخلات ، وبعضها يستخدم مخرجات آخر جهاز مشفر تلقائي autoencoder  كمدخلات.

3. جهاز التشفير التلقائي المتغير Variational autoencoder (VAE) – في تعلم تمثيل الفضاء الكامن  latent space representation learning، يتم استخدام مكون فقد إضافي لتقريب التوزيع اللاحق.

4. جهاز التشفير التلقائي الإنكماشي Contractive autoencoder (CAE) – يستخدم هذا النوع من أجهزة التشفير التلقائي منظم مفسر “explicit regularizer”” يجبر النموذج على تعلم وظيفة محددة تكون قوية و مرنة ضد التنوعات المختلفة لقيم الإدخال.

يمكن مشاهدة الفيديو التالي لتوضح الفكرة أكثر يمكن تفعيل الترجمة العربية للفيديو – الترجمة تلقائية –

Share on facebook
فاسبوك
Share on twitter
تويتر
Share on linkedin
لينكد إن
Share on whatsapp
واتساب

اترك تعليقاً

المشاركات الاخيرة

أحدث التعليقات

أفحص بحثك بالمجان

رفع الملف