التعلم الموجَّه
Supervised Learning
التعلم من أمثلة معروفة النتائج: التصنيف والانحدار، وتقسيم البيانات.
التعريف
لدينا بيانات \(\{(x_i, y_i)\}_{i=1}^{n}\) حيث \(x_i\) متجه السمات و\(y_i\) التسمية الصحيحة. نريد دالة \(f\) بحيث \(f(x) \approx y\) لأمثلة جديدة.
التصنيف والانحدار
| التصنيف | الانحدار | |
|---|---|---|
| المخرج | فئة | عدد حقيقي |
| مثال | سليم / مصاب | سعر منزل |
| مقاييس | Accuracy، Precision، Recall، F1 | MAE، RMSE، \(R^2\) |
| نماذج | Logistic Regression، SVM، Random Forest | Linear Regression، Random Forest Regressor |
تقسيم البيانات
- التدريب (Training): لتعلم معاملات النموذج.
- التحقق (Validation): لاختيار النموذج والمعاملات الفائقة.
- الاختبار (Test): لتقدير الأداء النهائي مرة واحدة في النهاية.
from sklearn.model_selection import train_test_split
X_tmp, X_test, y_tmp, y_test = train_test_split(X, y, test_size=0.2, stratify=y, random_state=42)
X_train, X_val, y_train, y_val = train_test_split(X_tmp, y_tmp, test_size=0.25, stratify=y_tmp, random_state=42)النتيجة: 60% تدريب، 20% تحقق، 20% اختبار.
تنبيهات منهجية
- إذا كانت البيانات زمنية فلا تخلطها عشوائياً؛ درّب على الماضي واختبر على المستقبل.
- إذا كان للمريض الواحد عدة صور، فضع كل صوره في الجزء نفسه (تقسيم على مستوى المريض) لتجنب تسرب البيانات.
- جودة التسميات حاسمة: التسميات الخاطئة تحد من أفضل أداء ممكن.
مصطلحات الدرس
- الانحدار Regression
- مسألة تعلم موجَّه يكون فيها المخرج قيمة عددية متصلة.
- التصنيف Classification
- مسألة تعلم موجَّه يكون فيها المخرج فئة من مجموعة محددة.
- التعلم الموجَّه Supervised Learning
- تعلم دالة من المدخلات إلى المخرجات باستخدام أمثلة معروفة التسميات.
الملخص
في التعلم الموجَّه تحتوي البيانات على أزواج (مدخل، مخرج صحيح)، ويتعلم النموذج دالة تتنبأ بالمخرج لمدخلات جديدة. ينقسم إلى تصنيف عندما يكون المخرج فئة، وانحدار عندما يكون قيمة عددية. يتطلب تقسيم البيانات إلى تدريب وتحقق واختبار لقياس التعميم بأمانة.
أسئلة مراجعة
-
صنّف المسألة: التنبؤ بدرجة حرارة الغد.
انحدار، لأن المخرج قيمة عددية.
-
لماذا نستخدم stratify عند تقسيم بيانات تصنيف؟
للحفاظ على نسب الفئات نفسها في التدريب والاختبار، خصوصاً مع البيانات غير المتوازنة.
المصادر والمراجع
إكمال الدرس
أكملت كل دروس المسار! يمكنك الآن طلب شهادة إكمال المسار.
اطلب الشهادة