Uchambuzi Mkuu wa Sehemu: 4 Hatua

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:52

Uchanganuzi wa Sehemu kuu ni njia ya kitakwimu ambayo inabadilisha seti ya vigeuzi vinavyohusiana kuwa seti ya maadili yasiyolingana ya laini kwa kutumia mabadiliko ya orthogonal. Kwa maneno rahisi yaliyopewa mkusanyiko wa data na vipimo vingi, inasaidia kupunguza idadi ya vipimo na hivyo kufanya data iwe rahisi kusoma.

Hatua ya 1: Mipango ya Asili

Niliingia katika darasa hili na wazo ambalo nilitaka kuelewa na kwa matumaini nitaandika algorithm ambayo itaweza kufanya utambuzi wa usoni wakati inapotolewa na picha. Sikuwa na uzoefu wa awali au maarifa ya chochote cha kufanya na utambuzi wa uso na sikujua jinsi ni ngumu kufanikisha kitu kama hiki. Baada ya kuzungumza na profesa Malloch niligundua kuwa lazima nijifunze mambo mengi kabla ya kuweza kuelewa kikamilifu jukumu ambalo mwishowe nilipanga kufanikisha.

Baada ya utafiti kidogo, mwishowe niliamua kuwa zaidi ya kitu chochote nilihitaji kujifunza algebra ya laini na misingi ya ujifunzaji wa mashine na kukaa kwenye PCA (uchambuzi wa sehemu kuu) kuwa lengo langu kwa darasa hili.

Hatua ya 2: Utafiti

Hatua ya kwanza ilikuwa kutembelea Maktaba na kupata kitabu chochote ambacho kilinijulisha kwa ujifunzaji wa mashine na haswa usindikaji wa picha. Hii ikawa ngumu sana kuliko vile nilifikiri na sikuishia bila chochote kutoka kwake. Kisha nikaamua kumwuliza rafiki yangu ambaye alifanya kazi katika Maono ya Maono ambaye aliniuliza niangalie algebra ya mstari na haswa wataalam wa kiasili na eigenvalues. Nilikuwa na uzoefu na algebra ya mstari kutoka kwa darasa ambalo nilikuwa nimechukua katika mwaka wangu wa pili lakini sikuelewa ni vipi eigenvectors au eigenvalues inaweza kuwa muhimu wakati wa kushughulika na picha. Kama nilitafiti zaidi nilielewa kuwa picha hazikuwa chochote isipokuwa seti kubwa za data na kwa hivyo zinaweza kutibiwa kama matriki na ikawa wazi zaidi kwangu kwanini wataalam wa elektroniki walikuwa muhimu kwa kile nilichokuwa nikifanya. Wakati huu, niliamua kwamba nijifunze kusoma picha kwa kutumia chatu kwani nitatumia chatu kwa mradi wangu. Hapo awali, nilianza kwa kutumia CV2.imread kusoma picha lakini hiyo ikawa polepole sana na kwa hivyo niliamua kutumia glob na PIL.image.open kufanya hivyo kwani hii ni haraka zaidi. Mchakato huu kwenye karatasi unaonekana kutokula wakati lakini kwa kweli ilichukua muda mzuri kwani ilibidi nijifunze jinsi ya kusanikisha na kuagiza maktaba tofauti kwenye PyCharm (IDE) na kisha kusoma nyaraka mkondoni kwa kila maktaba. Katika mchakato wa kufanya hivyo, nilijifunza pia jinsi ya kutumia taarifa za kusanikisha bomba kwa haraka ya amri.

Baada ya hii, hatua inayofuata ilikuwa kufikiria ni nini hasa nilitaka kufanya na kujifunza katika usindikaji wa picha na mwanzoni, nilikuwa nikipanga kufanya ulinganifu wa templeti lakini wakati nikitafiti nilijifunza juu ya PCA na nikaona kuwa ya kufurahisha zaidi kwa hivyo niliamua nenda na PCA badala yake. Muda wa kwanza ambao uliendelea kujitokeza ilikuwa ni algorithm ya K-NN (K- jirani jirani). Hii ilikuwa mara yangu ya kwanza kufichuliwa na algorithm ya kujifunza mashine. Nilijifunza juu ya data ya mafunzo na upimaji na nini "mafunzo" ya algorithm inamaanisha. Kuelewa algorithm ya K-NN pia ilikuwa changamoto lakini ilikuwa ya kuridhisha sana mwishowe kuelewa jinsi inavyofanya kazi. Hivi sasa ninafanya kazi ya kuwa na nambari ya K-NN inafanya kazi na niko karibu sana kukamilika.

Hatua ya 3: Shida Zilizokabiliwa na Masomo Yaliyojifunza

Shida kubwa ya kwanza ilikuwa wigo wa mradi yenyewe. Hii ilikuwa ya utafiti zaidi kuliko ule wa mwili. Kadiri wiki zilivyokuwa zikipita wakati kadhaa ningeangalia maendeleo ambayo wenzangu walikuwa wakifanya na kuhisi kwamba sikuwa nikifanya vya kutosha au kwamba sikuwa na maendeleo ya kutosha na wakati mwingine ilikuwa ikishusha moyo sana. Kuzungumza na Profesa Malloch na kujihakikishia tu kwamba kweli nilikuwa najifunza vitu ambavyo vilikuwa mpya sana kwangu vilinisaidia kuendelea. Shida nyingine ilikuwa kwamba kujua mambo ya kinadharia na kuyatumia ni vitu viwili tofauti. Ingawa nilijua ni lazima nini, kuiweka kwenye chatu ilikuwa hadithi tofauti. Hapa ndipo kusoma tu nyaraka mkondoni na kuuliza marafiki ambao walijua juu yake kulisaidia sana kupata mwongozo wa hatua.

Mimi binafsi nadhani kuwa na maktaba kubwa ya vitabu na hati katika M5 inaweza kusaidia watu ambao wanafanya kazi kwenye miradi. Pia kuwa na rekodi halisi ya dijiti ya miradi inayofanywa na wanafunzi ili wanafunzi wengine na wafanyikazi waweze kuiangalia na kushiriki ikiwa inawavutia ni wazo nzuri kwa M5.

Wakati mradi unamalizika nimejifunza mengi kwa muda mfupi tu. Nimepata ujuzi wa kufanya kazi sana wa ujifunzaji wa mashine na kuhisi kama nimechukua hatua za kwanza kushiriki zaidi ndani yake. Nimetambua kuwa napenda maono ya kompyuta na kwamba ningependa kufuata hii hata katika siku zijazo. Jambo muhimu zaidi nimejifunza PCA ni nini, kwa nini ni muhimu sana na jinsi ya kuitumia.

Hatua ya 4: Hatua Zifuatazo

Kwangu, hii ilikuwa ikikuna tu uso wa kitu kikubwa zaidi na kitu ambacho ni muhimu sana katika ulimwengu wa leo, yaani, kujifunza kwa mashine. Nina mpango wa kuchukua kozi zinazohusiana na ujifunzaji wa mashine katika siku za usoni. Ninapanga pia kujenga njia yangu hadi kutambuliwa usoni kwani ndipo mradi huu wote ulipoanza. Nina maoni pia kwa mfumo wa usalama ambao hutumia vitu vya mchanganyiko (moja wapo ikiwa uso wa mtu) kuifanya iwe salama sana na hii ni kitu ambacho ninataka kufanya kazi hapo baadaye wakati nina uelewa mpana zaidi wa mambo.

Kwa mtu yeyote kama mimi ambaye anavutiwa na ujifunzaji wa mashine na usindikaji wa picha lakini hana uzoefu wa hapo awali, ningependekeza sana kujifunza kwanza na kuelewa algebra ya mstari pamoja na takwimu (haswa mgawanyo). Pili ningependekeza kusoma Utambuzi wa Mfano na Kujifunza kwa Mashine na Christopher M. Bishop. Kitabu hiki kilinisaidia kuelewa misingi ya kile nilikuwa naingia na imeundwa vizuri sana.