در انالپی، معمولاً ذهن یا مغز یک شبکهی عصبی مصنوعی به عنوان مدلی برای شبیهسازی فعالیت مغز انسان به کار میرود. این شبکهها تعدادی لایههای مختلف دارند که هر لایه، ویژگیهای مختلف را از دادههای ورودی یاد میگیرد.
اصطلاحات مرتبط با سطوح منطقی ذهن در شبکههای عصبی مصنوعی عموماً به شرح زیر هستند:
- ورودی (Input Layer): این لایه ورودیها (دادهها و اطلاعات ورودی) را دریافت میکند. این میتواند اطلاعات مختلفی مانند تصاویر، متنها، صداها و غیره باشد.
- لایههای پنهان (Hidden Layers): این لایهها وظیفه یادگیری الگوها و ویژگیهای پنهان در دادهها را دارند. هر لایهی پنهان، اطلاعاتی که از لایههای قبلی دریافت میکند، را پردازش کرده و به لایههای بعدی ارسال میکند.
- خروجی (Output Layer): این لایه نتیجه نهایی شبکه را تولید میکند که معمولاً یک بردار از اطلاعات است. نتیجه ممکن است احتمالی باشد (برای مسائل طبقهبندی) یا مقداری (برای مسائل رگرسیون).
- تابع فعالسازی (Activation Function): این تابعها معمولاً بین لایههای شبکه قرار میگیرند و کمک میکنند تا نتایج از هر لایه به لایههای بعدی منتقل شوند. این تابعها به غیرخطی بودن شهرت دارند و عموماً از توابع مانند ReLU، Sigmoid، Tanh و غیره استفاده میشود.
- تابع هدف (Loss Function): این تابع معیاری است که نشان میدهد چقدر خروجی شبکه با مقادیر واقعی مطابقت دارد. هدف شبکه معمولاً کمینه کردن خطا یا تابع هدف است.
در مدلهای پیچیدهتر، میتواند سطوح منطقی دیگری نیز وجود داشته باشد، اما این عناصر اساسی برای انالپی معمولاً استفاده میشوند. معمولاً مراحل آموزش و بهینهسازی نیز برای تنظیم وزنها و پارامترهای شبکه وجود دارد که باعث بهبود عملکرد آن میشود.
آموزش (Training): در مرحله آموزش، شبکه با دادههای ورودی و خروجی مربوطه تعیین شده میآموزد. هدف در این مرحله، تنظیم وزنها و پارامترهای شبکه به گونهای است که خروجی شبکه با مقادیر واقعی هماهنگ باشد. این عمل به وسیلهی الگوریتمهای بهینهسازی انجام میشود، مثل نزول تصادفی گرادیان (Stochastic Gradient Descent) و نسخههای بهبود یافته آن مانند Adam و RMSprop.- انطباق (Generalization): هدف از آموزش شبکه، انطباق مناسب با دادههای جدید است که در مرحله تست یا به کارگیری عملی قرار میگیرند. اگر شبکه در مقابل دادههای جدید که قبلاً دیده نشدهاند عملکرد خوبی داشته باشد، به این مفهوم از انطباق که به عملکرد عمومی شبکه اشاره دارد، میگویند.
- تاریخچه (History): در طول آموزش، معمولاً شبکه دادهها و پارامترهای خود را در یک تاریخچه ذخیره میکند. این تاریخچه شامل معیارهای عملکرد (مثل دقت یا خطا) در طول مراحل آموزش است و میتواند برای ارزیابی و پیشرفت شبکه استفاده شود.
- بررسی و ارزیابی (Validation and Evaluation): پس از آموزش، شبکه با دادههای ارزیابی یا تست که قبلاً دیده نشدهاند، ارزیابی میشود. این بررسی باعث میشود تا دیده شود که شبکه چقدر دقیق و قابل انطباق با دادههای جدید است.
- برخورداری از مدل (Deployment): پس از اتمام آموزش و ارزیابی، مدل عصبی مصنوعی آماده استفاده میشود. این مدل میتواند برای پیشبینی، طبقهبندی، تولید محتوا و سایر وظایف مورد استفاده قرار گیرد.
در کل، ساختار شبکههای عصبی مصنوعی و نحوهی آموزش و استفاده از آنها به عنوان یک مدل انالپی یا مغز مصنوعی بسیار پیچیده است و به اصول علمی و ریاضیاتی مبتنی بر نظریههای مختلف هوش مصنوعی و یادگیری عمیق اعتماد دارد. همچنین، این فرآیند پیچیده و مصرفکننده منابع محاسباتی است و برای بهبود آن، محققان به طور مداوم روشها و الگوریتمهای جدیدی را برای آموزش مدلها ارتقاء میبخشند.