Netwerk newrali konvoluzzjonali (CNN): Jgħallmu lill-kompjuters kif jaraw

• awtur:
• isem awtur

  Quantumrun Foresight
• Diċembru 1, 2023

Sommarju tal-għarfien

Netwerks Newrali Konvoluzzjonali (CNNs) huma kruċjali fil-klassifikazzjoni tal-immaġni u l-viżjoni tal-kompjuter, u jittrasformaw kif il-magni jidentifikaw u jifhmu d-dejta viżiva. Huma jimitaw il-viżjoni tal-bniedem, jipproċessaw immaġini permezz ta 'saffi konvoluzzjonali, ta' ġbir u konnessi bis-sħiħ għall-estrazzjoni u l-analiżi tal-karatteristiċi. Is-CNNs għandhom applikazzjonijiet differenti, inkluż bejgħ bl-imnut għal rakkomandazzjonijiet ta 'prodotti, karozzi għal titjib tas-sikurezza, kura tas-saħħa għall-iskoperta tat-tumur, u teknoloġija ta' rikonoxximent tal-wiċċ. L-użu tagħhom jestendi għall-analiżi tad-dokumenti, il-ġenetika, u l-analiżi ta' xbihat bis-satellita. Bl-integrazzjoni dejjem akbar tagħhom f'diversi setturi, is-CNNs iqajmu tħassib etiku, speċjalment fir-rigward tat-teknoloġija tar-rikonoxximent tal-wiċċ u l-privatezza tad-dejta, u jenfasizzaw il-ħtieġa għal konsiderazzjoni bir-reqqa tal-iskjerament tagħhom.

Kuntest tan-netwerk newrali konvoluzzjonali (CNN).

Is-CNNs huma mudell ta’ tagħlim profond ispirat minn kif il-bnedmin u l-annimali jużaw għajnejhom biex jidentifikaw l-oġġetti. Il-kompjuters m'għandhomx din il-kapaċità; meta "jaraw" immaġini, din tiġi tradotta f'ċifri. Għalhekk, is-CNNs huma distinti minn netwerks newrali oħra mill-kapaċitajiet avvanzati tagħhom għall-analiżi tad-dejta tas-sinjali tal-immaġni u tal-awdjo. Huma mfassla biex jitgħallmu awtomatikament u b'mod adattiv ġerarkiji spazjali ta 'karatteristiċi, minn mudelli ta' livell baxx għal għoli. Is-CNNs jistgħu jassistu kompjuter biex jakkwista għajnejn "tal-bniedem" u jipprovduh b'viżjoni tal-kompjuter, li jippermettulu jassorbi l-pixels u n-numri kollha li jara u jgħinu fir-rikonoxximent u l-klassifikazzjoni tal-immaġni. 

ConvNets jimplimentaw funzjonijiet ta 'attivazzjoni f'mappa tal-karatteristiċi biex jgħinu lill-magna biex tiddetermina dak li tara. Dan il-proċess huwa permess minn tliet saffi ewlenin: il-konvoluzzjonali, il-pooling, u s-saffi kompletament konnessi. L-ewwel tnejn (konvoluzzjonali u pooling) iwettqu l-estrazzjoni tad-dejta, filwaqt li s-saff kompletament konness jiġġenera output, bħall-klassifikazzjoni. Il-mappa tal-karatteristika tiġi trasferita minn saff għal saff sakemm il-kompjuter ikun jista 'jara l-istampa kollha. Is-CNNs jingħataw informazzjoni kemm jista' jkun biex jiskopru karatteristiċi differenti. Billi jgħidu lill-kompjuters biex ifittxu truf u linji, dawn il-magni jitgħallmu kif jidentifikaw immaġini b'mod rapidu u preċiż b'rati li huma impossibbli għall-bnedmin.

Impatt li jfixkel

Filwaqt li s-CNNs huma l-aktar komunement użati għal kompiti ta 'rikonoxximent u klassifikazzjoni tal-immaġni, jistgħu jintużaw ukoll għall-iskoperta u s-segmentazzjoni. Pereżempju, fil-bejgħ bl-imnut, is-CNNs jistgħu jfittxu viżwalment biex jidentifikaw u jirrakkomandaw oġġetti li jikkumplimentaw gwardarobba eżistenti. Fil-karozzi, dawn in-netwerks jistgħu joqogħdu attenti għal bidliet fil-kundizzjonijiet tat-toroq bħall-iskoperta tal-linja tal-karreġġjata biex itejbu s-sikurezza. Fil-kura tas-saħħa, is-CNNs jintużaw biex jidentifikaw aħjar it-tumuri tal-kanċer billi jissegmentaw dawn iċ-ċelloli bil-ħsara mill-organi b'saħħithom ta 'madwarhom. Sadanittant, is-CNNs tejbu t-teknoloġija tar-rikonoxximent tal-wiċċ, u ppermettew lill-pjattaformi tal-midja soċjali jidentifikaw in-nies fir-ritratti u jagħtu rakkomandazzjonijiet ta 'tagging. (Madankollu, Facebook iddeċieda li jwaqqaf din il-karatteristika fl-2021, u kkwota tħassib etiku li qed jikber u politiki regolatorji mhux ċari dwar l-użu ta 'din it-teknoloġija). 

L-analiżi tad-dokumenti tista 'wkoll titjieb bis-CNNs. Jistgħu jivverifikaw xogħol miktub bl-idejn, iqabbluh ma 'database ta' kontenut miktub bl-idejn, jinterpretaw il-kliem, u aktar. Jistgħu jiskennjaw karti miktuba bl-idejn kritiċi għall-banek u l-finanzi jew il-klassifikazzjoni tad-dokumenti għall-mużewijiet. Fil-ġenetika, dawn in-netwerks jistgħu jevalwaw il-kulturi taċ-ċelluli għar-riċerka tal-mard billi jeżaminaw stampi u mapping u analitika ta 'tbassir biex jgħinu esperti mediċi fl-iżvilupp ta' trattamenti potenzjali. Fl-aħħarnett, saffi konvoluzzjonali jistgħu jgħinu fil-kategorizzazzjoni ta 'immaġini bis-satellita u jidentifikaw malajr x'inhuma, li jistgħu jgħinu fl-esplorazzjoni spazjali.

Applikazzjonijiet ta' netwerk newrali konvoluzzjonali (CNN)

Xi applikazzjonijiet tan-netwerk newrali konvoluzzjonali (CNN) jistgħu jinkludu: 

• Użu akbar fid-dijanjosi tal-kura tas-saħħa, inklużi r-radjoloġija, x-rays, u mard ġenetiku.
• L-użu tas-CNNs biex jikklassifikaw immaġini streamed minn shuttles u stazzjonijiet spazjali, u rovers tal-qamar. L-aġenziji tad-difiża jistgħu japplikaw CNNs għal satelliti ta’ sorveljanza u drones għal identifikazzjoni u valutazzjoni awtonomi ta’ theddid għas-sigurtà jew militari.
• Teknoloġija mtejba ta 'rikonoxximent ottiku ta' karattri għal testi miktuba bl-idejn u rikonoxximent ta 'immaġni.
• Applikazzjonijiet mtejba tal-għażla robotika f'imħażen u faċilitajiet ta 'riċiklaġġ.
• L-użu tagħhom fil-klassifikazzjoni ta' kriminali u persuni ta' interess minn kameras ta' sorveljanza urbani jew interni. Madankollu, dan il-metodu jista 'jkun soġġett għal preġudizzji.
• Aktar kumpaniji qed jiġu mistoqsijin dwar l-użu tagħhom tat-teknoloġija tar-rikonoxximent tal-wiċċ, inkluż kif qed jiġbru u jużaw id-dejta.

Mistoqsijiet biex tikkummenta dwarhom

• Kif inkella taħseb li s-CNNs jistgħu jtejbu l-viżjoni tal-kompjuter u kif nużawha kuljum?
• X'inhuma l-benefiċċji l-oħra possibbli ta 'rikonoxximent u klassifikazzjoni aħjar tal-immaġni?