Djupinlärning

Djupinlärning (engelska: Deep Learning) är en underkategori till maskinlärning och artificiell intelligens som använder sig av neurala nätverk med flera lager för att lära och generalisera mönster i data. Djupinlärning är en av de mest framgångsrika tillämpningarna av artificiell intelligens i modern tid och har haft en stor påverkan på områden som bildigenkänning, taligenkänning, textanalys och spel.

Schematisk översikt över lagervis inlärning av funktionshierarkier. Allt mer komplexa egenskaper bestäms från input med hjälp av oövervakat lärande. Funktionerna kan användas för övervakad uppgiftsinlärning.

Historik

Djupinlärning har sina rötter i 1940-talet och 1950-talet när forskare som Warren McCulloch och Walter Pitts, och senare David Marr, började utveckla de första modellerna för neurala nätverk.^[1] På 1960-talet utvecklade David Rumelhart och James McClelland de första algoritmerna för träning av neurala nätverk. Men det var inte förrän i början av 2000-talet som djupinlärning började få fart, tack vare utvecklingen av stora datamängder, kraftfulla datorer och öppen källkod-bibliotek.^[2]

Typiska egenskaper

Djupinlärning har flera typiska egenskaper som skiljer den från traditionell maskinlärning:

• Flerskiktiga neurala nätverk: Djupinlärning använder sig av neurala nätverk med flera lager (ofta hundratals) för att lära och generalisera mönster i data.^[3]
• Lär av sig själva: Djupinlärningsmodeller kan lära av sig själva genom att utnyttja stora mängder data och generera representativa funktioner.
• Automatiskt urval av funktioner: Djupinlärning kan automatiskt urvälja funktioner (eller mönster) i data, vilket förbättrar den generella prestandan på modellen.^[4]
• Parallelisering: Djupinlärning kan utföras parallellt på flera CPU-kärnor eller GPU-enheter, vilket möjliggör snabbare tränings- och testtid.

Applikationer

Djupinlärning har haft stor framgång i en mängd olika applikationer, bland annat:

• Bildigenkänning: Djupinlärning har använts för att utveckla modeller som kan igenkänna objekt och klassificera bilder.
• Taligenkänning: Djupinlärning har använts för att utveckla modeller som kan igenkänna och transkribera tal.
• Textanalys: Djupinlärning har använts för att utveckla modeller som kan analysera och klassificera text.
• Spel: Djupinlärning har använts för att utveckla modeller som kan spela och vinna på spel som schack och Go.

Kritik och begränsningar

Djupinlärning har också vissa begränsningar och kritik, bland annat:

• Databeroende: Djupinlärning är starkt beroende av tillgång till stora mängder data för att träna modeller.
• Beräkningsintensitet: Djupinlärning kräver ofta enorma beräkningsresurser för att träna och köra modeller.
• Svårigheter vid tolkning: Djupinlärningsmodeller kan vara svåra att tolka och förstå, vilket kan göra dem mindre öppna och transparenta.

Se även

• Maskininlärning
• Artificiell intelligens
• Neurala nätverk
• Taligenkänning
• Textanalys
• Spel

Referenser

1. Goodfellow, I., Bengio, Y. & Courville, A. (2016). *Deep Learning*. MIT Press.
2. LeCun, Y., Bengio, Y. & Hinton, G. (2015). Deep Learning. *Nature*, 521(7553), 436-444.
3. LeCun, Y., Bengio, Y. & Hinton, G. (2015). Deep Learning. *Nature*, 521(7553), 436-444.
4. Schmidhuber, J. (2015). Deep Learning. *Scholarpedia*, 10(11), 7220.

Externa länkar

• Deep Learning på Wikipedia