Waa maxay CNN-yadu (Convolutional Neural Networks)?

Waxaa laga yaabaa inaad la yaabtay sida Facebook ama Instagram ay u awoodaan inay si toos ah u gartaan wejiyada sawirka, ama sida Google kuu ogolaado inaad ka raadiso shabakada sawirada la midka ah adigoo soo galiyay sawir adiga kuu gaar ah. Tilmaamahani waa tusaalayaal ka mid ah aragtida kombuyuutarka, waxaana ku shaqeeya Isku-xidhka neerfaha ee isbedbeddelka ah (CNNs). Hase yeeshee waa maxay dhabta ah shabakadaha neerfayaasha ee kontorol? Aynu si qoto dheer u dhuuxno qaab dhismeedka CNN oo aynu fahanno sida ay u shaqeeyaan.

Waa maxay Shabakadaha Neural?

Ka hor inta aynaan bilaabin ka hadalka shabakadaha neerfaha ee is-daba-joogga ah, aan wax yar qaadanno si aan u qeexno shabakadda neerfaha ee caadiga ah. Waxaa jira maqaal kale mawduuca shabakadaha neerfaha ee la heli karo, markaa si qoto dheer ugu geli mayno halkan. Si kastaba ha ahaatee, si kooban loo qeexo waxay yihiin moodooyin xisaabeed oo ay dhiirigelisay maskaxda bini'aadamka. Shabakadda neerfaha waxay ku shaqeysaa qaadashada xogta oo maareyneysa xogta iyadoo hagaajinaysa "miisaanka", taas oo ah malo-awaal ku saabsan sida astaamaha wax-gelinta ay ula xiriiraan midba midka kale iyo fasalka shayga. Sida shabakada loo tababaray qiyamka miisaannada waa la hagaajiyaa waxayna rajeynayaan inay isugu yimaadaan miisaan si sax ah u qabta xiriirka ka dhexeeya sifooyinka.

Tani waa sida ay u shaqeyso shabakada neerfaha ee horay u sii gudbiya, CNN-yaduna waxay ka kooban yihiin laba qaybood: Shabakad neural ah oo wax sii gudbin ah iyo koox lakabyo iswaafaqsan.

Waa maxay Isku-xidhka Neural Networks (CNNs)?

Maxay yihiin "is-ka-soo-baxyada" ee ka dhaca isku-xidhka neerfaha ee is-daba-joogga ah? Convolution waa hawlgal xisaabeed kaas oo abuura tiro miisaanyo ah, asal ahaan abuuraya matalida qaybo ka mid ah sawirka. Culayskan waxa lagu tilmaamaa sida kernel ama filtar. Shaandheeyaha la abuuray wuu ka yar yahay dhammaan sawirka wax gelinta, oo daboolaya qayb-hoosaadka sawirka. Qiimaha shaandhada waxaa lagu dhuftey qiyamka sawirka. Shaandheeyaha ayaa markaa la dhaqaajiyaa si uu u sameeyo matalaad qayb cusub oo sawirka ah, habkana waa lagu celiyaa ilaa sawirka oo dhan la daboolo.

Siyaabo kale oo tan looga fekero waa in la qiyaaso gidaarka leben, oo lebenku ay ka dhigan yihiin pixels ee sawirka gelinta. "Daaqad" ayaa horay iyo gadaal loogu sii simbiraa gidaarka, kaas oo ah shaandhada. Lebennada laga arki karo daaqadda waa pixels-yada oo qiimahoodu lagu dhufto qiyamka shaandhada ku jira. Sababtan awgeed, habkan lagu abuurayo miisaanka shaandhada waxaa badanaa loo tixraacaa farsamada "daaqadaha simbiriirrada".

Wax-soo-saarka filtarrada lagu wareejinayo dhammaan sawirka wax-gelinta ayaa ah laba-geesood oo kala duwan oo matalaya sawirka oo dhan. Habkan waxaa loo yaqaan a "maabka muuqaalka".

Waa maxay sababta Convolutions ay muhiim u yihiin

Si kastaba ha ahaatee waa maxay ujeedada laga leeyahay abuurista kacdoono? Isqabqabsigu waa lama huraan sababtoo ah shabakada neerfaha waa inay awood u leedahay inay u tarjumaan pixels ee sawirka sida qiimaha tirooyinka. Shaqada lakabyada isdhaafsiga ah waa in sawirka loo beddelo qiimayaal tirooyin ah oo shabakadda neerfayaasha ay tarjumi karto ka dibna ay ka soo saari karto qaabab habboon. Shaqada filtarrada ee shabakada convolutional waa inay abuuraan qiyam laba-geesood ah oo loo gudbin karo lakabyada dambe ee shabakada neerfaha, kuwa baran doona qaababka sawirka.

Shaandhaynta Iyo Kanaalka

Sawirka: cecebur iyadoo la sii marayo Wikimedia Commons, CC BY SA 4.0 (https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Convolutional_Neural_Network_NeuralNetworkFeatureLayers.gif)

CNN-yadu ma isticmaalaan hal shaandhayn oo keliya si ay uga bartaan qaababka sawirada wax gelinta. filtarrada badan ayaa la isticmaalaa, sida noocyada kala duwan ee ay abuuraan filtarrada kala duwani waxay keenayaan mid aad u adag, matalaad qani ah oo muuqaal ah. Tirooyinka caadiga ah ee filtarrada CNN-yada waa 32, 64, 128, iyo 512. filtarrada badan ee jira, waa fursadaha badan ee CNN si ay u baarto xogta la geliyo oo ay wax ka barato.

CNN waxay falanqaysaa kala duwanaanshaha qiimayaasha pixel si loo go'aamiyo xuduudaha walxaha. Sawirka cawliga ah, CNN-ku waxa uu eegi doonaa oo kaliya faraqa u dhexeeya madow iyo caddaan, ereyo iftiin-ilaa-madow ah. Marka sawiradu yihiin sawirro midab leh, ma aha oo kaliya CNN-ku inay xisaabta ku daraan mugdiga iyo iftiinka, laakiin waa inay xisaabta ku dartaa saddexda midab ee kala duwan - casaan, cagaar, iyo buluug - sidoo kale. Xaaladdan oo kale, filtarrada waxay leeyihiin 3 kanaal, sida sawirka laftiisa uu leeyahay. Tirada kanaalka uu leeyahay shaandhada waxaa loo tixraacaa qoto dheerkiisa, tirada kanaalada shaandhada ku jira waa inay la mid noqdaan tirada kanaalada sawirka.

Isku xirka Neural Network (CNN) naqshadaha

Bal aynu eegno dhismaha dhamaystiran ee shabakad neural ah oo isku dhafan. Lakabka isdhaafsiga ah ayaa laga helaa bilowga shabakad kasta oo isweydaarsanaysa, maadaama ay lama huraan tahay in xogta sawirka loo beddelo habab tirooyin ah. Si kastaba ha ahaatee, lakabyada convolutional waxay sidoo kale iman karaan lakabyo kale oo isdaba-joog ah, taasoo la macno ah in lakabyadan la isku dhejin karo midba midka kale. Lahaanshaha lakabyo badan oo is-daba-marineed waxay la macno tahay in wax-soo-saarka hal lakab ay mari karaan rogrogisyo dheeraad ah oo la isugu geeyo qaabab habboon. Dhab ahaantii, tani waxay ka dhigan tahay in xogta sawirku ay sii socoto iyada oo loo marayo lakabyada convolutional, shabakadu waxay bilaabeysaa inay "aqoonsato" sifooyinka kakan ee sawirka.

Lakabyada hore ee ConvNet ayaa mas'uul ka ah soo saarista sifooyinka hoose, sida pixels ee ka kooban khadadka fudud. Lakabyada dambe ee ConvNet waxay isku dari doonaan khadadkan iyagoo qaabaysan. Habkan looga guurayo falanqaynta heerka dusha sare loona guurayo falanqaynta qoto dheer ayaa sii socota ilaa ConvNet uu aqoonsanayo qaababka adag sida xayawaanka, wejiyada aadanaha, iyo baabuurta.

Ka dib markii xogtu ay dhex marto dhammaan lakabyada ismaandhaafka ah, waxay u sii socotaa qaybta cufan ee CNN-ka. Lakabyada cufan ee isku xidhan waa waxa u eg shabkada neerfaha ee quudinta-soo-horjeedka ah, taxane noodh ah oo loo habeeyey lakabyo isku xidhan. Xogtu waxay ku socotaa lakabyadan cufan ee isku xidhan, kuwaas oo baranaya qaababka ay soo saareen lakabyada ismaandhaafka ah, marka sidaas la sameeyo shabakadu waxay noqotaa mid awood u leh inay aqoonsato walxaha.