مقدمة في الذكاء الاصطناعي التوليدي
Introduction to Generative AI
ما الفرق بين النماذج التمييزية والتوليدية، وما العائلات الرئيسة للنماذج التوليدية؟
التمييز مقابل التوليد
- النموذج التمييزي: يتعلم \(p(y \mid x)\): هل هذه الصورة قطة؟
- النموذج التوليدي: يتعلم \(p(x)\) أو \(p(x \mid c)\): ارسم قطة.
العائلات الرئيسة
| العائلة | الفكرة | أمثلة استخدام |
|---|---|---|
| انحدارية ذاتية | توليد عنصر بعد عنصر: \(p(x) = \prod_t p(x_t \mid x_{<t})\) | النصوص (GPT)، الشيفرة |
| VAE | مشفر إلى فضاء كامن احتمالي ثم مفكك | تمثيلات كامنة، جزء من أنظمة الانتشار الكامن |
| GAN | مولّد ضد مميِّز | صور واقعية، تحسين الدقة |
| الانتشار | إضافة ضوضاء تدريجياً ثم تعلم إزالتها | توليد الصور والصوت والفيديو |
هدف GAN
$$\min_G \max_D \ \mathbb{E}_{x \sim p_{\text{data}}}[\log D(x)] + \mathbb{E}_{z \sim p_z}[\log(1 – D(G(z)))]$$
تدريب GAN غير مستقر أحياناً، وقد يعاني من «انهيار الأنماط» (mode collapse)، وهذا من أسباب انتشار نماذج الانتشار في توليد الصور.
التطبيقات
- كتابة النصوص وتلخيصها وترجمتها.
- توليد الصور والتصاميم.
- توليد الشيفرة ومراجعتها.
- توليد البيانات الاصطناعية لتدريب نماذج أخرى (بحذر).
- الصوت والموسيقى والفيديو.
التحديات
- الدقة: الهلوسة في النصوص والأخطاء الواقعية.
- الملكية الفكرية: أسئلة قانونية حول بيانات التدريب والمخرجات.
- التزييف العميق والمعلومات المضللة.
- التحيز والمحتوى الضار.
يقدم ملف NIST للذكاء الاصطناعي التوليدي (AI 600-1) إطاراً لإدارة هذه المخاطر.
مصطلحات الدرس
- الشبكة التوليدية التنافسية Generative Adversarial Network
- نموذجان يتنافسان: مولّد ينتج عينات زائفة ومميِّز يحاول كشفها.
- النموذج التمييزي Discriminative Model
- نموذج يتعلم p(y|x) مباشرة للتمييز بين الفئات دون نمذجة توزيع البيانات نفسها.
- النموذج التوليدي Generative Model
- نموذج يتعلم توزيع البيانات p(x) أو p(x|شرط) ويمكنه توليد عينات جديدة منه.
الملخص
النماذج التوليدية تتعلم توزيع البيانات لتنتج أمثلة جديدة تشبهها، بخلاف النماذج التمييزية التي تتعلم الحدود بين الفئات. من عائلاتها الرئيسة: النماذج الانحدارية الذاتية (مثل GPT للنصوص)، والمشفرات التلقائية التغايرية (VAE)، والشبكات التوليدية التنافسية (GAN)، ونماذج الانتشار (Diffusion) الشائعة في توليد الصور. تُستخدم في النصوص والصور والصوت والشيفرة، مع تحديات تتعلق بالدقة وحقوق الملكية والتزييف والتحيز.
أسئلة مراجعة
-
ما الفرق بين النموذج التوليدي والتمييزي؟
التوليدي يتعلم كيف تُنتج البيانات ويمكنه توليد أمثلة جديدة، والتمييزي يتعلم الفصل بين الفئات فقط.
-
اذكر عائلتين من النماذج التوليدية للصور.
الشبكات التوليدية التنافسية (GAN) ونماذج الانتشار (Diffusion).
المصادر والمراجع
إكمال الدرس
أكملت كل دروس المسار! يمكنك الآن طلب شهادة إكمال المسار.
اطلب الشهادة