Машинное обучение без учителя
Статья
Время чтения
2 минуты
Машинное обучение без учителя или неконтролируемое обучение (Unsupervised Learning) — метод машинного обучения (Machine Learning, ML), при котором модель обучается выявлять закономерности и скрытые взаимосвязи на наборах неразмеченных данных без контроля со стороны пользователя.
Гипервизор — программное обеспечение для создания, запуска и контроля виртуальных машин. На них могут быть установлены разные операционные системы (ОС). Они изолированы от аппаратных систем и используют ресурсы виртуального компьютера, на котором запущены.
При неконтролируемом обучении алгоритму не сообщается конечная цель или шаблоны, а только предоставляются массивы данных — общие признаки распознаются автоматически.
Примечание: Алгоритмы неконтролируемого обучения могут использоваться для решения более сложных задач обработки по сравнению с контролируемым обучением. Вместе с тем, результат обучения без учителя часто непредсказуем и не имеет очевидных закономерностей.
Типы систематизации данных
В неконтролируемом машинном обучении используется три алгоритма обработки данных:
Ассоциативные алгоритмы. Предназначены для нахождения данных или параметров, которые часто используются вместе. Например, ассоциативные алгоритмы помогают предлагать клиенту третий товар на основе двух выбранных.
Снижение размерности. Подразумевает преобразование данных для уменьшения их числа и выделения основных переменных. Метод используется для удаления из выборки неинформативных и избыточных данных, усложняющих обработку.
Кластеризация. Подразумевает разделение объектов (данных) из выборки на отдельные кластеры. То есть, при кластеризации алгоритмы изучают исходные данные, находят между ними взаимосвязи и создают на их основе группы.
Типы кластеризации
По типам кластеризацию принято делить на:
восходящую — есть кластеры и подкластеры с четкой иерархией;
нисходящую — объекты сразу делятся на классы;
исключающую — каждый объект относится только к одному классу;
перекрывающую — объект относится к нескольким группам или находится между двумя кластерами;
нечетную — отношение некоторых объектов невозможно определить;
полную — каждый объект непременно относится к одному из кластеров;
частичную — некоторые объекты могут не относиться к группам.
Сценарии применения обучения без учителя
Неконтролируемое обучение может применяться для:
автоматического разделения наборов данных на группы в соответствии с выявленным сходством;
обнаружения аномалий и нетипичных показателей в наборах данных;
определения наборов элементов, показателей и признаков, которые часто встречаются в обрабатываемых данных;
предварительной обработки данных, в том числе для разделения наборов на части и уменьшения количества объектов в наборах.
Примечание: Результаты обучения зависят от количества обработанных данных — чем их больше, тем больше шанс обнаружить новые зависимости.
Неконтролируемое машинное обучение может использоваться для выполнения задач любой сложности — главное собрать достаточный массив данных и использовать специализированные инструменты или сервисы. Например, можно использовать платформу для совместной ML-разработки с ускорением до +1700 GPU Tesla v100 и A100 ML Space, на которой разработчикам доступны наборы сервисов для переноса данных и управления артефактами, готовые окружения для препроцессинга и обучения, а также инструменты для деплоя и тестирования моделей.
