Шабакаи нейронҳои конволютсионӣ (CNN): Омӯзиш ба компютерҳо чӣ гуна дидан

• Муаллиф:
• Номи муаллиф

  Пешгӯии Quantumrun
• Декабри соли 1, 2023

Хулосаи фаҳмиш

Шабакаҳои нейронҳои конволютсионӣ (CNN) дар таснифоти тасвирҳо ва биниши компютерӣ муҳиманд ва тағир медиҳанд, ки чӣ гуна мошинҳо маълумоти визуалиро муайян ва мефаҳманд. Онҳо ба биниши инсон тақлид мекунанд, тасвирҳоро тавассути қабатҳои конволютсионӣ, ҷамъкунӣ ва пурра пайвастшуда барои истихроҷ ва таҳлили хусусиятҳо коркард мекунанд. CNN дорои барномаҳои гуногун, аз ҷумла чакана барои тавсияҳои маҳсулот, мошинсозӣ барои беҳтар кардани бехатарӣ, соҳаи тандурустӣ барои ошкор кардани варамҳо ва технологияи шинохти чеҳра. Истифодаи онҳо ба таҳлили ҳуҷҷатҳо, генетика ва таҳлили тасвирҳои моҳвораӣ паҳн мешавад. Бо ҳамгироии афзояндаи худ ба бахшҳои мухталиф, CNN нигарониҳои ахлоқӣ, махсусан дар робита ба технологияи шинохти чеҳра ва махфияти маълумотро ба миён оварда, зарурати баррасии дақиқи густариши онҳоро таъкид мекунад.

Контексти шабакаи нейронҳои конволютсионӣ (CNN).

CNN модели омӯзиши амиқест, ки аз он илҳом гирифта шудааст, ки чӣ тавр одамон ва ҳайвонот чашмони худро барои муайян кардани ашё истифода мебаранд. Компютерҳо ин қобилият надоранд; вақте ки онҳо тасвирро «намоиш медиҳанд», он ба рақамҳо тарҷума мешавад. Ҳамин тариқ, CNN аз дигар шабакаҳои нейронӣ бо қобилиятҳои пешрафтаи худ барои таҳлили маълумотҳои сигнали тасвирӣ ва аудиоӣ фарқ мекунанд. Онҳо барои ба таври худкор ва мутобиқшавӣ омӯхтани иерархияи фазоии хусусиятҳо аз намунаҳои паст то сатҳи баланд тарҳрезӣ шудаанд. CNN метавонад ба компютер дар ба даст овардани чашмони "инсон" кӯмак расонад ва онро бо биниши компютер таъмин кунад, ки ба он имкон медиҳад, ки ҳама пикселҳо ва рақамҳои мебинад ва дар шинохту таснифоти тасвир кӯмак кунад. 

ConvNets функсияҳои фаъолкуниро дар харитаи хусусият амалӣ мекунад, то ба мошин дар муайян кардани он чизе, ки мебинад, кӯмак кунад. Ин раванд аз ҷониби се қабати асосӣ фаъол карда мешавад: қабатҳои конволютсионӣ, ҷамъкунӣ ва қабатҳои пурра пайваст. Дуи аввал (конволютсионӣ ва ҷамъкунӣ) истихроҷи маълумотро иҷро мекунанд, дар ҳоле ки қабати пурра васлшуда натиҷаро ба мисли таснифот тавлид мекунад. Харитаи хусусият аз қабат ба қабат интиқол дода мешавад, то он даме, ки компютер тамоми тасвирро бубинад. Барои муайян кардани хусусиятҳои гуногун ба CNN то ҳадди имкон маълумоти бештар дода мешавад. Бо фармони компютерҳо, ки канорҳо ва хатҳоро ҷустуҷӯ кунанд, ин мошинҳо чӣ гуна зуд ва дақиқ муайян кардани тасвирҳоро бо суръате, ки барои одамон ғайриимкон аст, меомӯзанд.

Таъсири вайронкунанда

Гарчанде ки CNN-ҳо бештар барои вазифаҳои шинохти тасвир ва тасниф истифода мешаванд, онҳо инчунин метавонанд барои ошкор ва сегментатсия истифода шаванд. Масалан, дар савдои чакана, CNN-ҳо метавонанд ба таври визуалӣ ҷустуҷӯ кунанд, то ашёеро муайян ва тавсия кунанд, ки либоси мавҷударо пурра мекунанд. Дар мошинсозӣ, ин шабакаҳо метавонанд тағиротро дар шароити роҳ, аз қабили муайянкунии хатти хаттӣ барои беҳтар кардани бехатарӣ мушоҳида кунанд. Дар соҳаи тандурустӣ, CNN барои беҳтар муайян кардани варамҳои саратон тавассути тақсим кардани ин ҳуҷайраҳои осебдида аз узвҳои солими атрофи онҳо истифода мешаванд. Дар ҳамин ҳол, CNN технологияи шинохти чеҳраро такмил дода, ба платформаҳои васоити ахбори иҷтимоӣ имкон медиҳад, ки одамонро дар аксҳо муайян кунанд ва тавсияҳои барчасп пешниҳод кунанд. (Аммо, Facebook тасмим гирифт, ки ин хусусиятро дар соли 2021 қатъ кунад, бо ишора ба нигарониҳои афзояндаи ахлоқӣ ва сиёсати номуайяни танзимкунанда оид ба истифодаи ин технология). 

Таҳлили ҳуҷҷатҳо инчунин метавонад бо CNN беҳтар шавад. Онҳо метавонанд кори дастнависро тафтиш кунанд, онро бо махзани мундариҷаи дастнавис муқоиса кунанд, калимаҳоро шарҳ диҳанд ва ғайра. Онҳо метавонанд варақаҳои дастнависеро, ки барои фаъолияти бонкӣ ва молия муҳиманд ё таснифоти ҳуҷҷатҳо барои осорхонаҳо скан кунанд. Дар генетика, ин шабакаҳо метавонанд фарҳангҳои ҳуҷайраро барои таҳқиқоти бемориҳо тавассути баррасии тасвирҳо ва харитасозӣ ва таҳлили пешгӯишаванда арзёбӣ кунанд, то ба коршиносони тиббӣ дар таҳияи табобати эҳтимолӣ кӯмак расонанд. Ниҳоят, қабатҳои конволютсионӣ метавонанд дар гурӯҳбандии тасвирҳои моҳвораӣ ва зуд муайян кардани он чизе, ки онҳо дар омӯхтани кайҳон кӯмак мекунанд, кӯмак расонанд.

Барномаҳои шабакаи нейронҳои конволютсионӣ (CNN)

Баъзе замимаҳои шабакаи нейронҳои конволютсионӣ (CNN) метавонанд инҳоро дар бар гиранд: 

• Истифодаи афзояндаи ташхис дар соҳаи тандурустӣ, аз ҷумла радиология, рентгенҳо ва бемориҳои генетикӣ.
• Истифодаи CNN барои тасниф кардани тасвирҳои ҷараён аз киштиҳои кайҳонӣ ва истгоҳҳо ва роверҳои моҳ. Оҷонсиҳои дифоъ метавонанд CNN-ро ба моҳвораҳои назоратӣ ва дронҳо барои муайян кардани мустақил ва арзёбии таҳдидҳои амниятӣ ё низомӣ истифода баранд.
• Технологияи беҳтаршудаи шинохти оптикии аломатҳо барои матнҳои дастнавис ва шинохти тасвир.
• Барномаҳои мукаммали навъбандии роботӣ дар анборҳо ва иншооти коркарди такрорӣ.
• Истифодаи онҳо дар таснифи ҷинояткорон ва шахсони манфиатдор аз камераҳои назорати шаҳрӣ ё дохилӣ. Аммо, ин усул метавонад ба ғаразҳо дучор шавад.
• Ширкатҳои бештаре дар бораи истифодаи технологияи шинохти чеҳра, аз ҷумла чӣ гуна ҷамъоварӣ ва истифода бурдани маълумот, мавриди пурсиш қарор мегиранд.

Саволҳо барои шарҳ

• Ба фикри шумо, CNN боз чӣ гуна метавонад биниши компютерро беҳтар созад ва чӣ гуна мо онро ҳар рӯз истифода мебарем?
• Дигар бартариҳои эҳтимолии беҳтар шинохтан ва таснифоти тасвир кадомҳоянд?