تمييز الانماط والنظم الذكيه

عناصر الموضوع

1- طريقتان أساسيتان لتصنيف تقنية التعرف على الأنماط

2- طريقة التعرف على الأنماط

3- كيف يعمل التعرف على الأنماط؟

4- تطبيقات التعرف على الأنماط

تمييز الانماط والنظم الذكيه, التعرف على الأنماط  والنظم الذكيه هو أسلوب تحليلي يعتمد على خوارزميات التعلم الآلي لاكتشاف الأنماط والنظم الذكيه التي تميز البيانات والحصول على معلومات مفيدة حول نظام معين أو مجموعة بيانات.
يتضمن ذلك فهم البيانات المعقدة والمزعجة  وذلك من خلال تحديد الهياكل الأساسية والتسلسلات المتكررة.

يستخدم البشر تقنيات التعرف على الانماط والنظم الذكيه  في الأنشطة اليومية، مثل التعرف على الوجوه المألوفة، وفهم اللغة المنطوقة، وتفسير المشاهد المرئية

1- طريقتان أساسيتان لتصنيف تقنية التعرف على الأنماط

تصنيف تحت الإشراف:

• في أساليب التعرف على الأنماط الخاضعة للإشراف، يقوم البشر بتدريب خوارزميات الكمبيوتر للتعرف على الأنماط بناءً على مجموعة بيانات محددة مسبقًا.

تصنيف غير خاضع للإشراف:

• في التصنيف غير الخاضع للرقابة، يتعلم النموذج بشكل مستقل دون أي توجيه مباشر من البشر.
• تحدد خوارزميات الكمبيوتر الارتباطات بين عناصر البيانات المتعددة (المدخلات) وتصنف البيانات بناءً على مدى تشابهها.
• على الرغم من أنه قد يكون من الصعب تحديد طريقة معينة لتنفيذ مهمة التعرف، إلا أننا سنناقش خمس طرق شائعة يستخدمها المحترفون والشركات عادةً للتعرف على الأنماط.[1]

2- طريقة التعرف على الأنماط

التعرف على الأنماط الإحصائية:

• تستخدم طرق التعرف على الأنماط الإحصائيات المستفادة من الأنماط والأمثلة، وتجمع التعليقات وتعالجها للتعرف على الأنماط.
• يقوم النموذج بعد ذلك بتعميم الملاحظات المجمعة وتطبيق القواعد على مجموعات البيانات أو الأمثلة الجديدة.

 الأنماط النحوية:

• يتعلق التعرف على الأنماط النحوية بتلك الأنماط المعقدة التي يمكن التعبير عنها باستخدام نمط هرمي، بينما هو الحال في وصف الأنماط والتعرف عليها في معالجة اللغة الطبيعية.

 الأنماط العصبية:

• تستخدم الطريقة شبكات عصبية اصطناعية للتعلم من علاقات الإدخال/الإخراج المعقدة غير الخطية، والتكيف مع البيانات واكتشاف الأنماط.
• في هذا النهج، يحدث التعلم من خلال تقديم ردود فعل لنمط الإدخال، مثلما يتعلم البشر من التجارب والأخطاء السابقة.

مطابقة القالب:

• مطابقة القالب هي إحدى أبسط طرق التعرف على الأنماط، حيث يتم تحديد التشابه بين كيانين من خلال مطابقة عينة مع قالب مرجعي (أي عينة سابقة أخرى أو عينة تسمى إحصائيا العامل الأساسي).
• تُستخدم هذه الطرق بشكل شائع في معالجة الصور الرقمية، بينما  تتم مطابقة جزء صغير من الصورة مع صورة القالب المخزنة.[2]
• تتضمن بعض الأمثلة الواقعية معالجة الصور الطبية والتعرف على الوجه.

النهج المختلط:

• تستخدم الأساليب الهجينة مجموعة من الأساليب المذكورة أعلاه للاستفادة منها جميعًا.
• فهو يكتشف الأنماط باستخدام مصنفات متعددة، يتم تدريب كل منها على مساحة ميزة محددة، ويستخلص استنتاجات بناءً على النتائج التراكمية لجميع المصنفات.

3- كيف يعمل التعرف على الأنماط؟

تتبع أنظمة التعرف على الأنماط عادةً سلسلة الخطوات التالية:

• جمع البيانات: جمع البيانات من أجهزة الاستشعار والكاميرات وغيرها من المصادر أو قواعد البيانات المتاحة.
• المعالجة المسبقة: تنظيف البيانات وإعدادها عن طريق إزالة الضوضاء أو المعلومات غير ذات الصلة أو القطع الأثرية.
• استخراج الميزات: استخراج الخصائص المعلوماتية أو الأكثر تمييزًا والتي تمثل أنماط البيانات بشكل جيد.
• تصنيف النمط: قم بتعيين نقاط البيانات إلى فئات أو فئات محددة مسبقًا بناءً على الميزات المستخرجة من نقاط البيانات.
• نمط المطابقة: مقارنة أنماط البيانات الجديدة بالأنماط التي تم تعلمها مسبقًا لإجراء تنبؤات أو قرارات.
• ردات الفعل والتعلم: تكييف نظام التعرف من خلال التغذية الراجعة والتعلم من التجارب السابقة.

4- تطبيقات التعرف على الأنماط

يوجد مجموعة كثيرة من التطبيقات في شتى الصناعات والمجالات، ومن بين المجالات الجديرة بالملاحظة حيث يتم استخدامه على نطاق واسع ما يلي:

التعرف على الصور:

• عن طريق تحليل الأنماط المرئية، يمكن تصنيف الكائنات بدقة، وتحديد الوجوه، وحتى اكتشاف ميزات محددة في الصور.
• ولهذا العديد من التطبيقات، مثل المركبات ذاتية القيادة التي تتعرف على إشارات المرور أو الأنظمة الأمنية التي تتعرف على الأفراد بناءً على أنماط وجوههم.

مسح بصمات الأصابع:

• تحتوي معظم الهواتف الذكية وأجهزة الكمبيوتر المحمولة اليوم على تطبيقات التعرف على بصمات الأصابع لتأمين الجهاز من المستخدمين غير المصرح لهم.
• وذلك لأن هذه الأجهزة الذكية تستخدم تحليل الأنماط لتحديد خصائص بصمة الإصبع وتحديد ما إذا كانت ستسمح أو ترفض طلب الوصول الخاص بالمستخدم.[3]

تحليل النشاط الزلزالي:

• عند النظر في كيفية تأثير الزلازل والكوارث الطبيعية الأخرى على قشرة الأرض، فإن التعرف على الأنماط يعد أداة فعالة لدراسة مثل هذه المعالم الجغرافية.

التعرف على الصوت:

• المساعدون الشخصيون ومحولات الكلام إلى نص هي أنظمة التعرف على الكلام التي تعمل على مبدأ التعرف على الأنماط.

الرعاية الصحية:

• في مجال الرعاية الصحية يعد التشخيص أحد أهم جوانب العلاج الفعال في الرعاية الصحية، بينما أظهرت تقنية التعرف على الأنماط نتائج واعدة في مجال التشخيص الطبي من خلال تحليل بيانات المرضى وتحديد الأنماط الدالة على أمراض معينة.

الأمن السيبراني:

• يمكن للشبكات التنظيمية استعمال أنظمة الأمان القائمة على التعرف على الأنماط لاكتشاف اتجاهات النشاط والاستجابة لسلوك المستخدم المتغير للحماية من المتسللين المحتملين،إذا كان لدى فرق الأمن السيبراني إمكانية الوصول الفوري إلى أنماط البرامج الضارة، فيمكنها اتخاذ الإجراءات اللازمة قبل وصول أي هجوم أو تهديد إلى الشبكة.

الروبوتات:

• يتم تكييف خلايا العمل الروبوتية ببطء في كل صناعة اليوم، حيث تتولى الروبوتات المهام التي تعتبر خطرة على البشر،على سبيل المثال، يتم الآن اكتشاف المواد المشعة بواسطة الروبوتات، ومن المعروف أن هذه الأجهزة تستخدم التعرف على الأنماط لإنجاز المهمة.

• في الختام، في المرحلة الحالية، يعد التعرف على الأنماط اتجاهًا متطورًا وديناميكيًا، مدفوعًا بالتكنولوجيا والذكاء الاصطناعي.
  مع المزيد من تطوير التكنولوجيا في مجال التعرف على الأنماط، سيكون من المهم حل القضايا المتعلقة بالأخلاق والخصوصية والتحيز من أجل تنفيذ مسؤول وعادل.

• Egypt scholars علم التعرف على الأنماط _بتصرف
• تطوير الحقائب التدريبية تمييز الأنماط والنظم الذكية _بتصرف
• Oceanxما هي تقنية التعرف على الأنماط _بتصرف

مشاركة المقال

وسوم