Strojové uení. typy učení: Metody učení: učení se znalostem (knowledge acquisition) učení se dovednostem (skill refinement).



Podobné dokumenty
a m1 a m2 a mn zobrazení. Operaci násobení u matic budeme definovat jiným způsobem.

Moderní technologie ve studiu aplikované fyziky CZ.1.07/2.2.00/ Reálná čísla

Aplikace počítačů v provozu vozidel 9

Počítačové vidění vs. digitální zpracování obrazu Digitální obraz a jeho vlastnosti

Miroslav Čepek

Státnice odborné č. 19

4 DVOJMATICOVÉ HRY. Strategie Stiskni páku Sed u koryta. Stiskni páku (8, 2) (5, 3) Sed u koryta (10, 2) (0, 0)

5.2.1 Matematika povinný předmět

Rozdělení metod tlakového odporového svařování

1.7. Mechanické kmitání

ZADÁVACÍ DOKUMENTACE

Data v počítači EIS MIS TPS. Informační systémy 2. Spojení: jan.skrbek@tul.cz tel.: Konzultace: úterý

Marta Vomlelová

VYHLÁŠKA ČÁST PRVNÍ STÁTNÍ ZKOUŠKY Z GRAFICKÝCH DISCIPLÍN. Předmět úpravy

Algoritmizace a programování

PROŽÍVÁME, VYJADŘUJEME A ZVLÁDÁME SVÉ EMOCE

Dobývání dat a strojové učení

Typy umělých neuronových sítí

58/2016 Sb. VYHLÁKA ČÁST PRVNÍ STÁTNÍ ZKOUKY Z GRAFICKÝCH DISCIPLÍN

Základy vědecké práce. RNDr. K.Hrach, Ph.D. konzultace viz web FZS / Kontakty

Vyhláška č. 294/2015 Sb., kterou se provádějí pravidla provozu na pozemních komunikacích

GEOMETRICKÁ TĚLESA. Mnohostěny

ODBORNÝ VÝCVIK VE 3. TISÍCILETÍ MEII MĚŘENÍ ZÁKLADNÍCH EL. VELIČIN

ZATÍŽENÍ SNĚHEM A VĚTREM

Databázové a informační systémy

Regresní analýza. Statistika II. Jiří Neubauer. Katedra ekonometrie FEM UO Brno kancelář 69a, tel

Žáci mají k dispozici pracovní list. Formou kolektivní diskuze a výkladu si osvojí grafickou minimalizaci zápisu logické funkce

Kritéria pro získání titulu Ekoškola

pracovní list studenta

Výsledky testování školy. Druhá celoplošná generální zkouška ověřování výsledků žáků na úrovni 5. a 9. ročníků základní školy. Školní rok 2012/2013

VŠB TUO Ostrava. Program 1. Analogové snímače

Měření momentu setrvačnosti z doby kmitu

Příprava na 1. čtvrtletní písemku pro třídu 1EB

I. Objemové tíhy, vlastní tíha a užitná zatížení pozemních staveb

1. a) Přirozená čísla

SCHÉMA PROCESU MTM ÚPRAV V SYSTÉMU INVESMARK FUTURA

Škola VOŠ a SPŠE Plzeň, IČO , REDIZO

Lineární Regrese Hašovací Funkce

Příloha č. 7. ročník 9. 1h 1x za 14 dní. dotace. nepovinný. povinnost

3.5.8 Otočení. Předpoklady: 3506

Provozní řád ambulantního oddělení SVP DVOJKA - verze 2015

Číslicová technika 3 učební texty (SPŠ Zlín) str.: - 1 -

NÁVRHOVÝ PROGRAM VÝMĚNÍKŮ TEPLA FIRMY SECESPOL CAIRO PŘÍRUČKA UŽIVATELE

Katedra obecné elektrotechniky Fakulta elektrotechniky a informatiky, VŠB - TU Ostrava 16. ZÁKLADY LOGICKÉHO ŘÍZENÍ

Jednoduchý fuzzy regresní model. A simplefuzzyregressionmodel

POKYNY VLASTNOSTI LÁTEK

Decentrální větrání bytových a rodinných domů

SKP Jihlava. Poslání a cíl naší práce

Úprava klasifikace DRG Aktualizace MKN-10

Výstupy Učivo Téma. Čas. Základní škola a mateřská škola Hať. Školní vzdělávací program. Průřezová témata, kontexty a přesahy,další poznámky

11 Soustavy rovnic a nerovnic, Determinanty a Matice

ŘÁD UPRAVUJÍCÍ POSTUP DO DALŠÍHO ROČNÍKU

2.1 Pokyny k otevřeným úlohám. 2.2 Pokyny k uzavřeným úlohám TESTOVÝ SEŠIT NEOTVÍREJTE, POČKEJTE NA POKYN!

Měření základních vlastností OZ

Základní škola Fr. Kupky, ul. Fr. Kupky 350, Dobruška 5.2 MATEMATIKA A JEJÍ APLIKACE MATEMATIKA A JEJÍ APLIKACE Matematika 9.

RUSSELŮV PARADOX RUSSELLŮV PARADOX

Velikost pracovní síly

Tlačítkový spínač s regulací svitu pro LED pásky TOL-02

DUM. Inovace ŠVP na OA a JŠ Třebíč CZ.1.07/1.5.00/ III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT. Relace

Osvětlovací modely v počítačové grafice

SPIR NetMonitor Výzkum sociodemografie návštěvníků internetu v České Republice

MECHANIKA HORNIN A ZEMIN

DOPORUČENÍ A ZÁSADY : ŘÍZENÁ MANUÁLNÍ PŘEVODOVKA TYPU MCP

Digitální panelový měřicí přístroj MDM40

Matematický model kamery v afinním prostoru

REKONSTRUKCE VZNIKU A VÝVOJE PRIVILEGOVANÉ PRŮSAKOVÉ CESTY NA PŘEHRADĚ MOSTIŠTĚ

Večerní kurzy matematiky Letní studentská konference Tudy Cesta Nevede

1.3 Druhy a metody měření

Tab. 1 Podíl emisí TZL a SO₂ v krajích z celkového objemu ČR v letech 2003 až 2009 (v %)

Statistika ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE FAKULTA DOPRAVNÍ. Jiří Volf, Adam Kratochvíl, Kateřina Žáková. Semestrální práce - 0 -

Obsah. KAPITOLA 1 Dříve než začneme 19 Kdysi dávno aneb střípky z historie algoritmických strojů třicátá léta 22

Neuronová síť. x 2 x 3. σ j. x 4. x 5. Menu: QCExpert Prediktivní metody

Doplňující informace. A. Komentář k položkám Podklad pro stanovení záloh příspěvku vlastníka (nájemného) a na služby pro období 01/ /2015.

c sin Příklad 2 : v trojúhelníku ABC platí : a = 11,6 dm, c = 9 dm, α = Vypočtěte stranu b a zbývající úhly.

SPOJOVÁNÍ SILOVÝCH KABELŮ

5 ZKOUŠENÍ CIHLÁŘSKÝCH VÝROBKŮ

Lokalizovaný elektron, stojaté vlnění na struně a kvantování energie.

Shoda dosaženého vzdělání a vykonávaného zaměstnání

Ukázka knihy z internetového knihkupectví

SMĚRNICE Zjednodušená analýza rizika blesku

Analýzy v GIS. Co se nachází na tomto místě? Kde se nachází toto? Kolik tam toho je? Co se změnilo od? Co je příčinou? Co když?

Algoritmus (nebo dřívějším pravopisem algorithmus)

Úvod do problematiky vsakování vod a sesuvů půdy

Pravidla pro jezdecké figury

DOPRAVNÍ ZNAČENÍ do 30/2001: změna / doplnění nový název

Obecně závazná vyhláška obce Zaječí č. 04/2003 ze dne o místních poplatcích

Kapitola 1. Naivní Bayesův klasifikátor

Statistika pro geografy. Rozd lení etností DEPARTMENT OF GEOGRAPHY

Plánování a organizace práce podle Denig-Holmsové

Označování chemických látek a směsí. RNDr. Milada Vomastková, CSc. Praha

6. Matice. Algebraické vlastnosti

ZEMNÍ ODPOR ZEMNIČE REZISTIVITA PŮDY

M - Příprava na čtvrtletní písemnou práci

Úprava fotografií hledání detailu, zvětšování (pracovní list)

VYUŽITÍ NEURONOVÝCH SÍTÍ PROSTŘEDÍ MATLAB K PREDIKCI HODNOT NÁKLADŮ PRO ELEKTRICKÉ OBLOUKOVÉ PECE

VYUŽITÍ DISPEĆINKU PRO SNIŽOVÁNÍ ZTRÁT VODY

DIDAKTIKA PRAKTICKÉHO VYUČOVÁNÍ I.

Informace. Veškeré informace o probíhající výzvě (včetně materiálů ke stažení) jsou dostupné na webové stránce:

Řešení: Dejme tomu, že pan Alois to vezme popořadě od jara do zimy. Pro výběr fotky z jara má Alois dvanáct možností. Tady není co počítat.

Poměry a úměrnosti I

Transkript:

Strojové uení typy učení: učení se znalostem (knowledge acquisition) učení se dovednostem (skill refinement). volba reprezentace u ení u ení znalosti rozhodování objekt popis rozhodování rozhodnutí objektu Metody učení: Obr. 1 Obecné schema uícího se systému 1. učení zapamatováním (rote learning neboli biflování), 2. učení se z instrukcí (learning from instruction, learning by being told), 3. učení se z analogie (learning by analogy, instance-based learning, lazy learning),, 4. učení na základě vysvětlení (eplanation-based learning), 5. učení se z příkladů (learning from eamples), 6. učení se z pozorování a objevováním (learning from observation and discovery),

Metody učení: statistické metody - regresní metody, diskriminační analýza, shluková analýza, symbolické metody umlé inteligence - rozhodovací stromy a pravidla, případové usuzování (CBR) subsymbolické metody umlé inteligence - neuronové sítě, bayesovské sítě nebo genetické algoritmy. Informace o správnosti učení: příklady zařazené do tříd (uení s uitelem - supervised learning) odměny za správné chování a tresty za chování nesprávné (reinforcement learning) nepřímé náznaky odvozené s chování učitele (apprenticeship learning) žádné (uení bez uitele - (unsupervised learning) reprezentace příkladů: 1. atributy: kategoriální (binární, nominální, ordinální) a numerické [barva_vlasucerna & vyska180 & vousyano & vzdelanivs] 2. relace otec(jan_lucembursky, karel_iv)

Učení na základě podobnosti (similarity-based learning) objekty, patřící do téže třídy mají podobné charakteristiky z konečného počtu příkladů odvozujeme obecné znalosti Obr. 2 Málo dat Obr. 3 Více dat

Obecná definice uení (s uitelem) Analyzovaná data: Řádky tabulky reprezentují sledované objekty Sloupce datové tabulky odpovídají atributm Přidáme-li cílový atribut do datové tabulky, získáme data vhodná pro použití některé metody učení s učitelem (tzv. trénovací data). Klasifikační úloha: hledáme znalosti (reprezentované rozhodovací funkcí ), které by umožňovaly k hodnotám vstupních atributů nějakéhoobjektupřiřadit vhodnou hodnotu atributu cílového V průběhu klasifikace se tedy pro hodnotyvstupních atributů nějakéhoobjektuodvodí hodnota cílového atributu:

Odvozená hodnota se pro objekty z trénovacích dat může lišit od skutečné hodnoty. Můžeme tedy pro každý objekt vyčíslit chybu klasifikace pro numerický atribut např. ( o i,) ) pro kategoriální atributnapř. pro (, ) pro 2 Pro celou trénovací množinu pak můžeme vyčíslit souhrnnou chybu například jako střední chybu ) (, ) Cílem učení je nalézt takové znalosti které by minimalizovaly tuto chybu )

1. Uení jako prohledávání: Předpokládejme, že jak vstupní atributy tak i cílový atribut jsou kategoriální - hodnotě atributu budeme říkat kategorie: 1. atomická formule vyjadřující vlastnost objektu pro pro 2. množina objekt majících danou vlastnost { } } Spojováním kategorií logickou spojkou budeme vytvářet kombinace "#! 1. pro "# jinak 2. { "# } }. Platí-li "#, říkáme, že kombinace pokrývá objekt Přidáváním kategorií ke kombinaci vznikají její nadkombinace, odebráním kategorií z kombinace vznikají její podkombinace. Pomocí pojmu podkombinace můžeme definovat částečné uspořádání mezi kombinacemi. Je-li kombinace podkombinací kombinace, potom říkáme, že kombinace je obecnjší než kombinace a že kombinace je speciálnjší než kombinace

Je-li kombinace obecnjší než kombinace, potom pokrývá alespoň všechny ty objekty, které pokrývá. V případě učení s učitelem budeme hledat znalosti použitelné pro klasifikaci objektů do tříd. Znalosti budou reprezentovány kombinacemi, které budeme chápat jako hypotézy vyjadřující vazbu mezi hodnotami vstupních atributů na jedné straně a hodnotou cílového atributu na straně druhé. Kombinace je konzistentní, právě když pokrývá pouze příklady jedné třídy: % ) "# % Cílem uení bude hledat hypotézy konzistentní s trénovacími daty. Příklad: p íjem konto pohlaví nezam stnaný auto bydlení úv r vysoký vysoké žena ne ano vlastní Ano vysoký vysoké muž ne ano vlastní Ano nizký nízké muž ne ano nájemní Ne vysoký vysoké muž ne ne nájemní Ano Tab. 1 Trénovací data V kombinaci Comb (hypotéze popisující koncept úvěr ) se pro každý atribut může objevit:? jakožto indikace toho, že na hodnotě atributu nezáleží, hodnota atributu, jakožto indikace toho, že žádná hodnota atributu nevyhovuje.

[?,?,?,?,?,?]... [?,?, žena,?,?,?]?,?,?,?,?] [?,vysoké,?,?,?,?] [?,?,?,?,?, vlastní]...?,?, ne,?,?] vysoké,?,?,?,?] [?, vysoké,?, ne,?,?,?] vysoké,?, ne,?,?] vysoké,?, ne,ano,?] vysoké,?,ne,?,vlastní] vysoké,muž, ne,?,?] vysoké,?, ne,ano, vlastní] vysoké, muž,ne,?,vlastní] vysoké, žena,ne,?,vlastní] vysoké, muž,ne, ano,?] vysoké, muž,ne, ne,?] vysoké,žena,ne, ano, vlastní] vysoké,muž,ne, ano, vlastní] vysoké,muž,ne, ne, nájemní] [,,,,, ] Obr. 4 Prostor hypotéz Prostorem hypotéz se můžeme pohybovat dvěma způsoby: od obecnějšího popisu ke speciálnějšímu (specializace), od speciálnějšího popisu k obecnějšímu (generalizace).

Kritérium Err(f), které minimalizujeme, je počet chyb, kterých se dopustíme při klasifikaci trénovacích dat. Find-S algoritmus 1. přiřaď do h nejspeciálnější hypotézu v H 2. pro každý pozitivní příklad 2.1. pro každý atribut a i z hypotézy h if hodnota atributu a i neodpovídá příkladu then nahraď hdnotu a i nejbližší obecnou hodnotou která odpovídá 3. vydej h S: vysoké,?,ne,?,?] vysoké,?, ne,ano,?] vysoké,?,ne,?,vlastní] vysoké,muž, ne,?,?] vysoké,?, ne,ano, vlastní] vysoké, muž,ne, ne,?] vysoké,žena,ne, ano, vlastní] vysoké,muž,ne, ano, vlastní] vysoké,muž,ne, ne, nájemní]

Candidate-Elimination algoritmus 1. přiřaď do G množinu nejobecnějších hypotéz z H 2. přiřaď od S množinu nejspeciálnějších hypotéz z H 3. pro každý příklad 3.1. if je pozitivní příklad then odstraň z G všechny hypotézy inkonsistentní s příkladem pro každou hypotézu s z S která je inkonsistentní s příkladem odstraň s z S přidej do S nejmenší generalizaci h hypotézy s takovou, že h je konsistentni s příkladem a že v G je hypotéza obecnější než h odstraň z S hypotézy, které jsou obecnější než jiné hypotézy v S 3.2. if je negativní příklad then odstraň z S všechny hypotézy inkonsistentní s příkladem pro každou hypotézu g z G která je inkonsistentní s příkladem odstraň g z G přidej do G nejmenší specializaci h hypotézy g takovou, že h je konsistentní s příkladem a že v S je hypotéza speciálnější než h odstraň z G všechny hypotézy, které jsou speciálnější než jiné hypotézy v G G:?,?,?,?,?] [?, vysoké,?,?,?,?]?,?, ne,?,?] vysoké,?,?,?,?] [?, vysoké,?, ne,?,?,?] S: vysoké,?,ne,?,?]

Uení jako aproimace funkcí: na základě hodnot funkce v konečném počtu bodů snažíme zrekonstruovat její obecnou podobu yf() metoda nejmenších tverc: Hledání minima celkové odchylky min i (y i - f( i )) 2 se převádí na řešení rovnice d dq i (y i - f( i )) 2 0 řešení: 1) analytické (známe typ funkce) řešení soustavy rovnic pro parametry funkce viz statistika

2) numerické (neznáme typ funkce) - gradientní metody Err(q) & & & Q. Modifikace znalostí!& & & pak probíhá podle algoritmu kde & & ' & )& ( & aηje parametr vyjadřující velikost kroku kterým se přibližujeme k minimu funkce. Je-li např. chybová funkce ) ) * )) 2 2 a předpokládaná funkce lineární kombinací vstupů, můžeme odvodit gradient funkce jako Err q j a tedy 1 2 n n 2 ( y - y~ ) 2( y - y~ ) ( y - y~ ) i i i i i 1 q j 2 i 1 q j 1 n n ( yi - y~ i ) ( yi -) ( yi - y~ i )(- ij) q i 1 & η j i 1 ( ) i i