ผู้ใช้:Thastp/ทดลองเขียน3

จากวิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี

การเรียนรู้ของเครื่อง (อังกฤษ: machine learning - ML) เป็นสาขาวิชาหนึ่งในปัญญาประดิษฐ์ซึ่งเกี่ยวข้องกับการพัฒนาและการศึกษาอัลกอริทึมเชิงสถิติที่สามารถเรียนรู้จากข้อมูล แล้ววางนัยทั่วไปหรือคาดการณ์จากข้อมูลใหม่ที่ยังไม่เคยเห็น และกระทำภารกิจ (Task (computing)) ต่าง ๆ โดยไม่ต้องระบุคำสั่งที่ชัดเจน[1] ไม่นานมานี้ ตัวแบบโครงข่ายประสาทเทียมสามารถแสดงสมรรถนะเหนือตัวแบบอื่น ๆ[2][3]

มีการนำการเรียนรู้ของเครื่องมาใช้ในหลากหลายบริเวณ ไม่ว่าจะเป็นการประมวลภาษาธรรมชาติ คอมพิวเตอร์วิทัศน์ การรู้จำคำพูด การกรองอีเมล (email filtering) การเกษตร และการแพทย์[4][5] ในการประยุกต์ใช้ในขอบเขตของปัญหาเชิงธุรกิจ การเรียนรู้ของเครื่องเป็นที่รู้จักในอีกชื่อว่าวิทยาการวิเคราะห์เชิงคาดการณ์ (predictive analytics) แม้ว่าการเรียนรู้ของเครื่องไม่ได้มีพื้นฐานเชิงสถิติไปทั้งหมด แต่วิธีวิทยาในสาขานี้มีแหล่งที่มาจากสาขาวิชาสถิติเชิงคำนวณ (Computational statistics) เป็นสำคัญ

พื้นฐานทางคณิตศาสตร์ของการเรียนรู้ของเครื่องประกอบด้วยวิธีการการหาค่าเหมาะที่สุดเชิงคณิตศาสตร์ สาขาวิชาที่เกี่ยวข้องกันคือการทำเหมืองข้อมูลซึ่งให้ความสนใจกับการวิเคราะห์ข้อมูลเชิงสำรวจ (exploratory data analysis) ผ่านการเรียนรู้แบบไม่มีผู้สอน[7][8]

การเรียนรู้ที่น่าจะถูกต้องโดยประมาณ (Probably approximately correct learning) เป็นกรอบคำอธิบายเชิงทฤษฎีของการเรียนรู้ของเครื่อง

ประวัติ[แก้]

อาเธอร์ ซามูเอล นักวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์ชาวอเมริกัน ลูกจ้างไอบีเอ็ม และผู้บุกเบิกในสาขาเกมคอมพิวเตอร์กับปัญญาประดิษฐ์ บัญญัติคำว่า machine learning ไว้ใน ค.ศ. 1959[9][10] และให้นิยามของการเรียนรู้ของเครื่องไว้ ว่า "เป็นสาขาที่ให้คอมพิวเตอร์มีความสามารถในการเรียนรู้โดยไม่ต้องโปรแกรมให้ชัดเจน"[11] ในช่วงเวลาเดียวกันนั้น มีการใช้คำว่า self-teaching computers (คอมพิวเตอร์สอนตัวเอง)[12][13]

หนึ่งในตัวแบบเรียนรู้ของเครื่องตัวแรก ๆ ในคริสต์ทศวรรษ 1950 เป็นโปรแกรมคอมพิวเตอร์ที่เขียนขึ้นโดยอาเธอร์ ซามูเอล ซึ่งคำนวณโอกาสชนะของแต่ละฝั่งในตาหมากรุก แต่ประวัติศาสตร์ของการเรียนรู้ของเครื่องมีรากเหง้าอยู่ในความพยายามและความปรารถนาของมนุษย์ที่จะศึกษากระบวนการรู้คิดของมนุษย์มานานนับสิบปี[14] ใน ค.ศ. 1949 นักจิตวิทยาชาวแคนาดา ดอนัลด์ โอ. เฮบบ์ (Donald O. Hebb) เผยแพร่หนังสือ Organization of Behavior ซึ่งเสนอโครงข่ายประสาททางทฤษฎี (Hebbian theory) ที่ประกอบด้วยปฏิสัมพันธ์ระหว่างเซลล์ประสาท[15] ตัวแบบปฏิสัมพันธ์ระหว่างเซลล์ประสาทของเฮบบ์วางรากฐานให้กับการทำงานของปัญญาประดิษฐ์และการเรียนรู้ของเครื่องด้วยโหนด หรือเซลล์ประสาทเทียม (artificial neuron) ที่คอมพิวเตอร์ใช้สื่อสารข้อมูล[14] นอกจากนี้ ยังมีนักตรรกวิทยา วอลเตอร์ พิตส์ (Walter Pitts) และวอร์เรน แมคคัลลอค (Warren Sturgis McCulloch) ผู้เสนอตัวแบบทางคณิตศาสตร์ของโครงข่ายประสาทตัวแรก ๆ ให้เป็นอัลกอริทึมที่จำลองกระบวนการคิดของมนุษย์[14]

By the early 1960s an experimental "learning machine" with แถบกระดาษเจาะรู (punched tape) memory, called ไซเบอร์ตรอน (Cybertron), had been developed by บริษัทเรย์เธียน to analyze โซนาร์ signals, คลื่นไฟฟ้าหัวใจ, and แบบแผนคำพูด using rudimentary การเรียนรู้แบบเสริมกำลังขั้นพื้นฐาน. It was repetitively "trained" by a human operator/teacher to recognize patterns and equipped with a ปุ่ม "goof" (บ๊อง) to cause it to re-evaluate incorrect decisions.[16] A representative book on research into machine learning during the 1960s was หนังสือของนิลส์ จอห์น นิลสัน (Nils John Nilsson) on Learning Machines, dealing mostly with machine learning for pattern classification.[17] Interest related to pattern recognition continued into the 1970s, as described by ริชาร์ด โอ. ดูดา (Richard O. Duda) and ปีเตอร์ อี. ฮาร์ต (Peter E. Hart) in 1973.[18] In 1981 a report was given on using teaching strategies so that an โครงข่ายประสาทเทียม learns to recognize 40 characters (26 letters, 10 digits, and 4 special symbols) from a computer terminal.[19]

ทอม เอ็ม. มิตเชลล์ (Tom M. Mitchell) ได้ให้นิยามที่เป็นรูปนัยยิ่งขึ้นแก่ขั้นตอนวิธีหรืออัลกอริทึมที่สาขาการเรียนรู้ของเครื่องศึกษา ซึ่งมีการอ้างอิงไปอย่างแพร่หลาย ว่า "กล่าวได้ว่าโปรแกรมคอมพิวเตอร์เรียนรู้จากประสบการณ์ E เพื่อทำภารกิจกลุ่มหนึ่ง T ได้โดยมีประสิทธิผล P เมื่อประสิทธิผลของโปรแกรมนั้นในการทำงาน T ซึ่งวัดผลด้วย P พัฒนาขึ้นจากประสบการณ์ E"[20] คำนิยามนี้เป็นการนิยามการเรียนรู้ของเครื่องในแง่ของการดำเนินการมากกว่าในแง่ของความรู้สึกนึกคิด คล้ายข้อเสนอของแอลัน ทัวริง ในงานเขียนทรงอิทธิพลของเขา "Computing Machinery and Intelligence" ที่แทนที่คำถามว่า "เครื่องจักรคิดได้หรือไม่" เป็นคำถามที่ว่า "เครื่องจักรจะทำงานที่พวกเรา (ในฐานะสิ่งที่มีความคิดความอ่าน) ทำได้หรือไม่"[21]

  1. นิยามว่า "without being explicitly programmed" (โดยไม่ต้องโปรแกรมให้ชัดเจน) มักให้ที่มาว่ามาจาก อาเธอร์ ซามูเอล ผู้บัญญัติศัพท์ "machine learning" ใน ค.ศ. 1959 แต่ไม่พบว่ามีวลีนี้ในเอกสารคำต่อคำ แต่อาจเป็นการถอดความ (paraphrase) ที่ปรากฏในภายหลัง ดูที่ "Paraphrasing Arthur Samuel (1959), the question is: How can computers learn to solve problems without being explicitly programmed?" ใน Koza, John R.; Bennett, Forrest H.; Andre, David; Keane, Martin A. (1996). "Automated Design of Both the Topology and Sizing of Analog Electrical Circuits Using Genetic Programming". Artificial Intelligence in Design '96. Artificial Intelligence in Design '96 (ภาษาอังกฤษ). Springer, Dordrecht. pp. 151–170. doi:10.1007/978-94-009-0279-4_9. ISBN 978-94-010-6610-5.
  2. "What is Machine Learning?". IBM (ภาษาอังกฤษแบบอเมริกัน). สืบค้นเมื่อ 27 มิถุนายน 2023.
  3. Zhou, Victor (20 ธันวาคม 2019). "Machine Learning for Beginners: An Introduction to Neural Networks". Medium (ภาษาอังกฤษ). เก็บจากแหล่งเดิมเมื่อ 9 มีนาคม 2022. สืบค้นเมื่อ 15 สิงหาคม 2021.
  4. Hu, Junyan; Niu, Hanlin; Carrasco, Joaquin; Lennox, Barry; Arvin, Farshad (2020). "Voronoi-Based Multi-Robot Autonomous Exploration in Unknown Environments via Deep Reinforcement Learning". IEEE Transactions on Vehicular Technology. 69 (12): 14413–14423. doi:10.1109/tvt.2020.3034800. ISSN 0018-9545. S2CID 228989788.
  5. Yoosefzadeh-Najafabadi, Mohsen; Hugh, Earl; Tulpan, Dan; Sulik, John; Eskandari, Milad (2021). "Application of Machine Learning Algorithms in Plant Breeding: Predicting Yield From Hyperspectral Reflectance in Soybean?". Front. Plant Sci. 11: 624273. doi:10.3389/fpls.2020.624273. PMC 7835636. PMID 33510761.
  6. Bishop, C. M. (2006), Pattern Recognition and Machine Learning, Springer, ISBN 978-0-387-31073-2
  7. การเรียนรู้ของเครื่องกับการรู้จำแบบ "มองได้ว่าเป็นสองแง่มุมของสาขาวิชาเดียวกัน"[6]: vii 
  8. Friedman, Jerome H. (1998). "Data Mining and Statistics: What's the connection?". Computing Science and Statistics. 29 (1): 3–9.
  9. Samuel, Arthur (1959). "Some Studies in Machine Learning Using the Game of Checkers". IBM Journal of Research and Development. 3 (3): 210–229. CiteSeerX 10.1.1.368.2254. doi:10.1147/rd.33.0210. S2CID 2126705.
  10. Kohavi, R.; Provost, F. (1998). "Glossary of terms". Machine Learning. 30 (2–3): 271–274. doi:10.1023/A:1017181826899.
  11. Simon, Phil (18 มีนาคม 2013). Too Big to Ignore: The Business Case for Big Data. Wiley. p. 89. ISBN 978-1118638170.
  12. Gerovitch, Slava (9 เมษายน 2015). "How the Computer Got Its Revenge on the Soviet Union". Nautilus. คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิมเมื่อ 22 กันยายน 2021. สืบค้นเมื่อ 19 กันยายน 2021.
  13. Lindsay, Richard P. (1 กันยายน 1964). "The Impact of Automation On Public Administration". Western Political Quarterly (ภาษาอังกฤษ). 17 (3): 78–81. doi:10.1177/106591296401700364. ISSN 0043-4078. S2CID 154021253. เก็บจากแหล่งเดิมเมื่อ 6 ตุลาคม 2021. สืบค้นเมื่อ 6 ตุลาคม 2021.
  14. 14.0 14.1 14.2 "History and Evolution of Machine Learning: A Timeline". WhatIs (ภาษาอังกฤษ). สืบค้นเมื่อ 8 ธันวาคม 2023.
  15. Milner, Peter M. (1993). "The Mind and Donald O. Hebb". Scientific American. 268 (1): 124–129. Bibcode:1993SciAm.268a.124M. doi:10.1038/scientificamerican0193-124. ISSN 0036-8733. JSTOR 24941344. PMID 8418480.
  16. "Science: The Goof Button". ไทม์. 18 สิงหาคม 1961. เก็บจากแหล่งเดิมเมื่อ 7 พฤษภาคม 2021.
  17. Nilsson, N. (1965). Learning Machines. McGraw Hill – โดยทาง อินเทอร์เน็ตอาร์ไคฟ์.
  18. Duda, R.; Hart, P. (1973). Pattern Recognition and Scene Analysis. Wiley Interscience – โดยทาง อินเทอร์เน็ตอาร์ไคฟ์.
  19. Bozinovski, S. (1981). "Teaching space: A representation concept for adaptive pattern classification" (PDF). COINS Technical Report. Computer and Information Science Department, University of Massachusetts at Amherst, MA (81–28). คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิม (PDF)เมื่อ 25 กุมภาพันธ์ 2021.
  20. Mitchell, T. (1997). Machine Learning. McGraw Hill. p. 2. ISBN 978-0-07-042807-2.
  21. Harnad, Stevan (2008), "The Annotation Game: On Turing (1950) on Computing, Machinery, and Intelligence", ใน Epstein, Robert; Peters, Grace (บ.ก.), The Turing Test Sourcebook: Philosophical and Methodological Issues in the Quest for the Thinking Computer, Kluwer, คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิมเมื่อ 9 มีนาคม 2012, สืบค้นเมื่อ 4 กรกฎาคม 2015