العربية
العودة إلى الصفحة الرئيسية
🌅

النهضة

عقد ١٩٩٠–عقد ٢٠١٠ · صعود التعلّم العميق

في منتصف عقد ١٩٩٠، مع تحسّن القدرة الحاسوبية وانتشار الإنترنت، بدأ تعلّم الآلة — ولا سيما التعلّم العميق — في الظهور. ويمكن وصف هذه المدة من تطوّر الذكاء الاصطناعي بأنها «الثورة الإحصائية»: انتقال من الأنساق القائمة على القواعد إلى النماذج الاحتمالية المدفوعة بالبيانات.

وفي عام ٢٠١٢ فاز التعلّم العميق في مسابقة ImageNet فوزًا ساحقًا، فكان ذلك مطلع ثورة التعلّم العميق. ومنذ ذلك الحين حقّق الذكاء الاصطناعي اختراقات غير مسبوقة في التعرّف على الصور والتعرّف على الكلام ومعالجة اللغة الطبيعية. وفي عام ٢٠١٦ حمل انتصار AlphaGo على لي سي-دول الذكاء الاصطناعي إلى وعي الجمهور، ففتح حقبة جديدة.

وتتميّز هذه الحقبة باجتماع البيانات الضخمة والموارد الحاسوبية القوية وخوارزميات التعلّم العميق. فقد أتاح انتشار الإنترنت جمع كميات هائلة من البيانات، بينما وفّر تطوّر وحدات معالجة الرسوميات الأساس الحاسوبي لتدريب الشبكات العصبية الكبيرة.

المحطات الرئيسة

صعود الطرائق الإحصائية

في عقد ١٩٩٠ بدأت الطرائق الإحصائية تسود أبحاث الذكاء الاصطناعي. فنماذج ماركوف المخفية في التعرّف على الكلام، وبايز الساذج وأشجار القرار في تعلّم الآلة، حقّقت جميعها نتائج جيدة.

قيد التطوّر المصادر: ACL Anthology آخر مراجعة للمصادر:

مولد الشبكة العنكبوتية العالمية

أنشأ تيم بيرنرز-لي الشبكة العنكبوتية العالمية. وقد غيّر انتشار الإنترنت نمط حياة البشر، ووفّر للذكاء الاصطناعي موارد بيانات غير مسبوقة.

متحقَّق منه المصادر: CERN آخر مراجعة للمصادر:

آلة المتّجهات الداعمة

اقترح فلاديمير فابنيك وزملاؤه آلة المتّجهات الداعمة (SVM)، وهي طريقة قوية للتصنيف والانحدار. وقد حقّقت أداءً ممتازًا في تصنيف النصوص والتعرّف على الخط اليدوي.

فلاديمير فابنيك

متحقَّق منه المصادر: Machine Learning / Springer آخر مراجعة للمصادر:

الذاكرة الطويلة قصيرة المدى (LSTM)

اقترح زيب هوخرايتر ويورغن شميدهوبر بنية LSTM، وهي نوع خاص من الشبكات العصبية التكرارية قادر على تعلّم التبعيات بعيدة المدى. وقد حقّقت نجاحًا كبيرًا في التعرّف على الكلام ونمذجة اللغة.

زيب هوخرايتر ويورغن شميدهوبر

متحقَّق منه المصادر: Neural ComputationNeural Computation / PubMed آخر مراجعة للمصادر:

LeNet-5

طوّر يان لوكون شبكة LeNet-5، وهي شبكة عصبية التفافية للتعرّف على الأرقام المكتوبة يدويًا. وكانت من أوائل نماذج التعلّم العميق التي نُشرت تجاريًا على نطاق واسع — استعملتها AT&T/NCR لقراءة الشيكات ابتداءً من عام ١٩٩٣، واستعملتها هيئة البريد الأمريكية للتعرّف على الرموز البريدية منذ أواخر عقد ١٩٩٠.

يان لوكون

متحقَّق منه المصادر: Proceedings of the IEEE آخر مراجعة للمصادر:

النموذج اللغوي الاحتمالي العصبي

اقترح Yoshua Bengio وRéjean Ducharme وPascal Vincent وChristian Jauvin نموذجًا لغويًا احتماليًا عصبيًا يتعلّم في آن واحد تمثيلات الكلمات الموزّعة واحتمالات تسلسل الكلمات، لمواجهة لعنة الأبعاد. والنموذج تغذية أمامية لا تكراري.

يوشوا بنجيو

متحقَّق منه المصادر: Journal of Machine Learning Research آخر مراجعة للمصادر:

برنامج CIFAR للحساب العصبي

ابتداءً من عام ٢٠٠٤ جمع برنامج تابع لـCIFAR بين Geoffrey Hinton وYann LeCun وYoshua Bengio ومتعاونيهم في تبادل منتظم. وقد أسهم في تنسيق أبحاث ساعدت على نهضة التعلّم العميق؛ ولم يكن نقطة انطلاق واحدة شاملة.

جيفري هينتون

قيد التطوّر المصادر: University of Toronto آخر مراجعة للمصادر:

شبكات المعتقد العميق

اقترح جيفري هينتون شبكات المعتقد العميق (DBN)، وهي أول شبكة عصبية عميقة تُدرَّب بنجاح. وقد قدّم هينتون «التدريب المسبق طبقةً طبقة» لحلّ صعوبات التدريب.

جيفري هينتون

متحقَّق منه المصادر: Neural Computation آخر مراجعة للمصادر:

وحدات معالجة الرسوميات في التعلّم العميق

بدأ الباحثون يستعملون وحدات معالجة الرسوميات لتسريع تدريب التعلّم العميق. وقد جعل حسابها المتوازي تدريب الشبكات العصبية الكبيرة ممكنًا.

قيد التطوّر المصادر: ICML / ACM آخر مراجعة للمصادر:

مجموعة بيانات ImageNet

نشر فريق ImageNet عام ٢٠٠٩ ورقته عن قاعدة صور هرمية واسعة النطاق، ينظّم فيها الصور الموسومة وفق هرمية WordNet. وصارت ImageNet ومسابقة التعرّف اللاحقة بنية تحتية مهمة لتدريب الرؤية الحاسوبية وتقييمها على نطاق واسع.

فاي-فاي لي

متحقَّق منه المصادر: CVPR آخر مراجعة للمصادر:

اختراق في التعرّف على الكلام

قاد بحث Microsoft ومختبرات Bell أول اختراق كبير للتعلّم العميق في التعرّف على الكلام (Dahl وYu وDeng عام ٢٠١١؛ وMohamed وDahl وHinton عام ٢٠١٢)، فحقّقوا انخفاضات كبيرة في معدل خطأ الكلمات. ونشرت Google تعرّفًا على الكلام قائمًا على الشبكات العصبية العميقة وLSTM في الإنتاج بين عامي ٢٠١٢ و٢٠١٥.

متحقَّق منه المصادر: Microsoft Research آخر مراجعة للمصادر:

اختراق ImageNet

استعمل فريق Alex Krizhevsky وIlya Sutskever وGeoffrey Hinton شبكة AlexNet في مسابقة ImageNet ففازوا فوزًا ساحقًا. وبلغ خطأ AlexNet في أفضل خمسة تصنيفات ١٥٫٣٪، متقدّمًا بفارق كبير على وصيف ILSVRC لعام ٢٠١٢ الذي بلغ ٢٦٫٢٪.

فريق AlexNet

متحقَّق منه المصادر: NeurIPS آخر مراجعة للمصادر:

Word2Vec

أصدر توماس ميكولوف نموذج Word2Vec، وهو نموذج شبكة عصبية لتعلّم تضمينات الكلمات. وقد مكّن الحواسيب من إدراك العلاقات الدلالية بين الكلمات.

توماس ميكولوف

متحقَّق منه المصادر: Google / arXiv آخر مراجعة للمصادر:

الشبكات التوليدية التنافسية (GAN)

اقترح إيان غودفيلو الشبكات التوليدية التنافسية، وهي من أهم ابتكارات التعلّم العميق. وهي تولّد صورًا بالغة الواقعية عبر التدريب التنافسي.

إيان غودفيلو

متحقَّق منه المصادر: arXiv آخر مراجعة للمصادر:

ResNet

اقترح كايمينغ هي وزملاؤه شبكة ResNet، فحلّوا صعوبة تدريب الشبكات العميقة عبر الوصلات القافزة. وقد أتاحت ResNet تدريب مئات الطبقات.

كايمينغ هي

متحقَّق منه المصادر: Microsoft Research / arXiv آخر مراجعة للمصادر:

AlphaGo يهزم لي سي-دول

هزم برنامج AlphaGo من DeepMind بطل العالم في لعبة Go لي سي-دول بنتيجة ٤–١. وكانت Go تُعدّ من أصعب ألعاب اللوح على الذكاء الاصطناعي.

DeepMind AlphaGo

متحقَّق منه المصادر: Nature آخر مراجعة للمصادر:

بنية المحوّل

اقترحت Google بنية المحوّل (Transformer)، وهي اختراق ثوري في معالجة اللغة الطبيعية. وعليها تقوم النماذج اللغوية الكبيرة الحديثة.

Google Brain

متحقَّق منه المصادر: Google / arXiv آخر مراجعة للمصادر:

الشخصيات الرئيسة

جيفري هينتون

أبو التعلّم العميق

نال هينتون مع يان لوكون ويوشوا بنجيو جائزة تورينغ عام ٢٠١٨، ويُعرف ثلاثتهم بثلاثي التعلّم العميق. وقد غيّرت مثابرته وابتكاره الذكاء الاصطناعي تغييرًا تامًّا.

يان لوكون

أبو الشبكات الالتفافية

لوكون كبير علماء الذكاء الاصطناعي في Meta (التي تغيّر اسمها عن Facebook في أكتوبر ٢٠٢١). وكانت شبكته LeNet-5 من أوائل نماذج التعلّم العميق التي نُشرت تجاريًا على نطاق واسع. وقد أرست إسهاماته في الشبكات الالتفافية أساس الرؤية الحاسوبية الحديثة.

يوشوا بنجيو

رائد التعلّم العميق

بنجيو أستاذ في جامعة Montreal وشخصية مهمة في التعلّم العميق. وإسهاماته في الشبكات التكرارية ومعالجة اللغة الطبيعية لا تقلّ أهمية.

إيان غودفيلو

أبو الشبكات التوليدية التنافسية

اقترح غودفيلو الشبكات التوليدية التنافسية عام ٢٠١٤، وهي طريقة ثورية في الذكاء الاصطناعي التوليدي. ومن التزييف العميق إلى الإبداع الفني، تطبيقاتها في كل مكان.

فاي-فاي لي

أم ImageNet

لي أستاذة في جامعة Stanford. وكان لمجموعة بياناتها ImageNet أثر عميق في الرؤية الحاسوبية. كما شاركت في تأسيس AI4ALL لتعزيز التنوّع في تعليم الذكاء الاصطناعي.

اقتباسات مختارة

يتيح التعلّم العميق لنماذج حسابية مؤلّفة من طبقات معالجة متعددة أن تتعلّم تمثيلات للبيانات بمستويات تجريد متعددة.

جيفري هينتون

لو كان الذكاء كعكة، لكان التعلّم غير المراقَب هو الكعكة، والتعلّم المراقَب هو الطبقة التي فوقها، والتعلّم المعزّز هو الكرزة التي عليها. نحن نعرف كيف نصنع الطبقة والكرزة، لكننا لا نعرف كيف نصنع الكعكة.

يان لوكون

هدفنا هو الذكاء الاصطناعي العام.

ديميس هاسابيس

عرض الخط الزمني كاملًا