TEEMU ROOS (KALVOT MUOKATTU PATRIK HOYERIN LUENTOMATERIAALISTA)

Samankaltaiset tiedostot
Johdatus tekoälyyn. Luento : Koneoppiminen. Patrik Hoyer. [ Kysykää ja kommentoikaa luennon aikana! ]

TEEMU ROOS (KALVOT MUOKATTU PATRIK HOYERIN LUENTOMATERIAALISTA)

T DATASTA TIETOON

Tekoäly ja alustatalous. Miten voit hyödyntää niitä omassa liiketoiminnassasi

Viikko 1: Johdantoa Matti Kääriäinen

Johdatus tekoälyn taustalla olevaan matematiikkaan

805306A Johdatus monimuuttujamenetelmiin, 5 op

JOHDATUS TEKOÄLYYN TEEMU ROOS

JOHDATUS TEKOÄLYYN TEEMU ROOS

Johdatus tekoälymatematiikkaan (kurssilla Johdatus Watson-tekn

1. OHJAAMATON OPPIMINEN JA KLUSTEROINTI

Älykäs datan tuonti kuljetusongelman optimoinnissa. Antoine Kalmbach

Oppijan saama palaute määrää oppimisen tyypin

JOHDATUS TEKOÄLYYN TEEMU ROOS

1. OHJAAMATON OPPIMINEN JA KLUSTEROINTI

Koneoppiminen ja tekoäly suurten tietomassojen käsittelyssä yleensä ja erityisesti sovellettuina satelliittidatan käyttöön metsien arvioinnissa

Viikko 2: Ensimmäiset ennustajat Matti Kääriäinen

Tiedonlouhinta ja sen mahdollisuudet

805306A Johdatus monimuuttujamenetelmiin, 5 op

JOHDATUS TEKOÄLYYN TEEMU ROOS

JOHDATUS TEKOÄLYYN TEEMU ROOS

Tee-se-itse -tekoäly

ImageRecognition toteutus

Avainsanojen poimiminen Eeva Ahonen

TIETOJENKÄSITTELYTIEDE

Tekoäly tukiäly. Eija Kalliala, Marjatta Ikkala

Kaksiluokkainen tapaus, lineaarinen päätöspinta, lineaarisesti erottuvat luokat

JOHDATUS TEKOÄLYYN TEEMU ROOS

jens 1 matti Etäisyydet 1: 1.1 2: 1.4 3: 1.8 4: 2.0 5: 3.0 6: 3.6 7: 4.0 zetor

Tilastotiede ottaa aivoon

SGN-1251 Signaalinkäsittelyn sovellukset Välikoe Heikki Huttunen

Introduction to Machine Learning

Johdatus tekoälyyn

JOHDATUS TEKOÄLYYN TEEMU ROOS

Harha mallin arvioinnissa

Kognitiivinen mallintaminen. Nelli Salminen

Luokittelumenetelmät (6)

JOHDATUS TEKOÄLYYN TEEMU ROOS

Tällä kerralla ohjelmassa. Kognitiivinen mallintaminen Neuraalimallinnus Kertausta: Perseptronin oppimissääntö

Diskriminanttianalyysi I

Viikko 3: Lineaarista regressiota ja luokittelua Matti Kääriäinen

JOHDATUS TEKOÄLYYN TEEMU ROOS

Tekoäly tänään , Vadim Kulikov (Helsingin Yliopisto)

Datanäytteiden piirteiden skaalaus/normalisointi (1)

ALGORITMIT & OPPIMINEN

Johdatus tekoälyyn (T. Roos) Kurssikoe

Tekoäly ja koneoppiminen metsävaratiedon apuna

JOHDATUS TEKOÄLYYN TEEMU ROOS

Tässä luvussa käsitellään optimaalisten piirteiden valintaa, luokittelijan optimointia ja luokittelijan suorituskyvyn arviointia.

DOB valmennus Data-analyysi. Koneoppiminen. CC by

805306A Johdatus monimuuttujamenetelmiin, 5 op

Tekstuurintunnistuksen lyhyt oppimäärä. Ts. pari tapaa erottaa tiiliseinä pensaasta.

JOHDATUS TEKOÄLYYN TEEMU ROOS

Johdatus todennäköisyyslaskentaan Kertymäfunktio. TKK (c) Ilkka Mellin (2005) 1

JOHDATUS TEKOÄLYYN TEEMU ROOS

Logistinen regressio, separoivat hypertasot

a. (2 p) Selitä Turingin koe. (Huom. ei Turingin kone.) Minkälainen tekoäly on saavutettu, kun Turingin koe ratkaistaan?

KONEOPPIMISEN HYÖDYNTÄMINEN: AUTOMAATTINEN TIKETTIEN KÄSITTELY. Esa Sairanen

Edistyksen päivät, Helsinki. Voiko tutkija muuttaa maailmaa? Humanistista meta-analyysiä merkitysneuvottelevien koneiden avulla.

JUHTA ja VAHTI juhlatilaisuus, Tietojärjestelmien tulevaisuudesta tekoälyn kehityksen näkökulmasta. Timo Honkela.

JOHDATUS TEKOÄLYYN LUENTO 4.

Tekoäly liiketoiminnassa. Tuomas Ritola CEO, selko.io

SGN Signaalinkäsittelyn perusteet Välikoe Heikki Huttunen

Tilastotiede ottaa aivoon

JOHDATUS TEKOÄLYYN TEEMU ROOS

Johdatus tekoälyn taustalla olevaan matematiikkaan

Ohjattu oppiminen & regressio ja. luokitteluongelma

Mistä on kyse? Pilvien luokittelu satelliittikuvissa. Sisältö. Satelliittikartoitus. Rami Rautkorpi Satelliittikartoitus

E. Oja ja H. Mannila Datasta Tietoon: Luku 2

FoA5 Tilastollisen analyysin perusteet puheentutkimuksessa. 9. luento. Pertti Palo

JOHDATUS TEKOÄLYYN TEEMU ROOS

Johdatus tn-laskentaan perjantai

Tiedonlouhinta (kl 2013) Kurssin kuvaus. Esitiedot. Kurssin arvostelu

Luku 2. Datasta tietoon: mitä dataa? mitä tietoa?

Matriisit ovat matlabin perustietotyyppejä. Yksinkertaisimmillaan voimme esitellä ja tallentaa 1x1 vektorin seuraavasti: >> a = 9.81 a = 9.

Kognitiivinen mallintaminen Neuraalimallinnus, luento 1

Kokeessa piti vastata viiteen (5) tehtävään kuudesta (6). Jokaisen tehtävän maksimipistemäärä on 8.

JOHDATUS TEKOÄLYYN TEEMU ROOS

Johdatus tekoälyn taustalla olevaan matematiikkaan

Laskut käyvät hermoille

Ilkka Mellin Todennäköisyyslaskenta. Osa 2: Satunnaismuuttujat ja todennäköisyysjakaumat. Kertymäfunktio. TKK (c) Ilkka Mellin (2007) 1

Laskennallinen data-analyysi II

811120P Diskreetit rakenteet

Esimerkkejä vaativuusluokista

JOHDATUS TEKOÄLYYN TEEMU ROOS

Page 1 of 9. Ryhmä/group: L = luento, lecture H = harjoitus, exercises A, ATK = atk-harjoitukset, computer exercises

Matemaatikot ja tilastotieteilijät

Luentorunko perjantaille

Tämän luennon sisältö. Luku 1. Johdantoluento. Miksi tällainen kurssi? (2) Miksi tällainen kurssi? T Datasta tietoon, syksy 2011

Luku 14 - Koneoppiminen ja luokittelu

4. Funktion arvioimisesta eli approksimoimisesta

Tekoälysovellus: (Ennustaminen) Arviointi, estimointi

58160 Ohjelmoinnin harjoitustyö

Neuroverkkojen soveltaminen vakuutusdatojen luokitteluun

Informaation leviäminen väkijoukossa matemaattinen mallinnus

Ongelma(t): Mikä on Turingin kone? Miten Turingin kone liittyy funktioihin ja algoritmeihin? Miten Turingin kone liittyy tietokoneisiin?

Jeremias Penttilä. Koneoppiminen. Tietotekniikan kandidaatintutkielma. 2. elokuuta Jyväskylän yliopisto. Tietotekniikan laitos

Koneoppimisen hyödyt arvopohjaisessa terveydenhuollossa. Kaiku Health

Tekoälyn hyödyntäminen sairauksien

MS-A0501 Todennäköisyyslaskennan ja tilastotieteen peruskurssi

Transkriptio:

JOHDATUS TEKOÄLYYN TEEMU ROOS (KALVOT MUOKATTU PATRIK HOYERIN LUENTOMATERIAALISTA)

KONEOPPIMISEN LAJIT OHJATTU OPPIMINEN: - ESIMERKIT OVAT PAREJA (X, Y), TAVOITTEENA ON OPPIA ENNUSTAMAAN Y ANNETTUNA X. LUOKITTELU (DISKREETTI Y ): REGRESSIO (JATKUVA Y ): PIIRRE-ARVO 2 PIIRRE-ARVO 1...... 160.000 140.000 250.000? HINTA ( ) TALON KOKO (NELIÖT)

KONEOPPIMISEN LAJIT OHJAAMATON OPPIMINEN: - ESIMERKIT EIVÄT SISÄLLÄ OIKEAA VASTAUSTA Y. SEN SIJAAN TAVOITTEENA ON VAIN YMMÄRTÄÄ ANNETTU DATAJOUKKO. KLUSTEROINTI:

KONEOPPIMISEN LAJIT VAHVISTUSOPPIMINEN: - ANNETTUNA SYÖTE X, OHJELMA TULOSTAA Y, MUTTA SEN SIJAAN ETTÄ MEILLÄ OLISI TARKKA OIKEA Y, OSATAANKIN VAIN ANTAA PALAUTETTA (MAHDOLLISESTI VIIVEELLÄ). - PALAUTE KERTOO, KUINKA HYVÄ OHJELMA KOKONAISUUDESSAAN OLI - ELI: KANNUSTETAAN, MUTTEI ANNETA MITÄÄN YHTÄ OIKEAA VASTAUSTA KAIKKI KONEOPPIMISTEHTÄVÄT EIVÄT AINAKAAN IHAN SUORAAN MAHDU NÄIDEN YKSINKERTAISTEN OTSIKOIDEN ALLE! (ESIM: SEMI-SUPERVISED LEARNING, YHTEISÖLLISTÄ SUODATTAMISTA, LEARNING TO RANK,...)

KÄSINKIRJOITETUT MERKIT KONEOPPIMISONGELMAN MÄÄRITTELY (ESIM.): TEHTÄVÄ: ANNETTUNA UUSI 28 X 28 PIKSELIKUVA, LUOKITTELE SE JOHONKIN LUOKKAAN 0 9. (FUNKTION SYÖTE ON SIIS 28*28 = 784- PITUINEN BINÄÄRIVEKTORI, JA OHJELMAN PITÄÄ PALAUTTAA JOKIN KOKONAISLUKU 0 9.) HYVYYSMITTA: KUINKA MONTA PROSENTTIA UUSISTA KUVISTA LUOKITELLAAN OIKEIN (ELI SIIHEN LUOKKAAN, JOKA MEIDÄN ESIMERKEISSÄ ON ANNETTUNA) DATA: MNIST-KÄSINKIRJOITETUT NUMEROT, JOSSA JOKAISELLE KUVALLE ON ANNETTU LUOKKA 0 9. ENSIMMÄISET 5000 KPL KÄYTETÄÄN OPETUSDATANA, SEURAAVAT 1000 KPL TESTIDATANA.

LÄHIMMÄN NAAPURIN LUOKITIN YKSINKERTAISIN MAHDOLLINEN LUOKITTELIJA. TOIMINTA: 1. TALLENNA KOKO OPETUSDATA 2. ANNETTUNA UUSI (TESTI-) SYÖTEVEKTORI X, LÖYDÄ SITÄ LÄHIMPÄNÄ OLEVA OPETUSDATAN VEKTORI X TRAIN JA PALAUTA SITÄ VASTAAVA LUOKKA Y TRAIN. HAVAINNOLLISESTI SIIS NÄIN:

LÄHIMMÄN NAAPURIN LUOKITIN YKSINKERTAISIN MAHDOLLINEN LUOKITTELIJA. TOIMINTA: 1. TALLENNA KOKO OPETUSDATA 2. ANNETTUNA UUSI (TESTI-) SYÖTEVEKTORI X, LÖYDÄ SITÄ LÄHIMPÄNÄ OLEVA OPETUSDATAN VEKTORI X TRAIN JA PALAUTA SITÄ VASTAAVA LUOKKA Y TRAIN. HAVAINNOLLISESTI SIIS NÄIN:

LÄHIMMÄN NAAPURIN LUOKITIN MERKKIEN VÄLISET ETÄISYYDET? KÄYTÄNNÖSSÄ KAHDEN BINÄÄRIVEKTORIN ETÄISYYTTÄ VOIDAAN MITATA ESIM LASKEMALLA KUINKA MONESSA KOHTAA VEKTORIT OVAT ERISUURET: 1 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 4 EROA...TÄMÄ VASTAA SITÄ ETTÄ LAITETAAN MERKIT PÄÄLLEKKÄIN, JA KATSOTAAN KUINKA MONESSA KOHTAA NE EROAVAT. ONKO TÄMÄ HYVÄ ETÄISYYSMITTA? (ESIM KAKSI MELKEIN IDENTTISTÄ MERKKIÄ JOTKA EROAVAT VAIN NIIN ETTÄ TOISESSA KUVASSA MERKKI ON SIIRTYNYT PARIN PIKSELIN VERRAN SAATTAVAT TÄMÄN ETÄISYYSMITAN SUHTEEN OLLA HYVIN KAUKANA TOISISTAAN)

LÄHIMMÄN NAAPURIN LUOKITIN TOINEN ESITYS SAMASTA ASIASTA: OPETUSDATA (LUOKAT ANNETTU): 0 7 1 1 4 9 4 3 4 8 2 2 1 8 7 0 8 1 0 7 UUDET KUVAT: 1

LÄHIMMÄN NAAPURIN LUOKITIN TOINEN ESITYS SAMASTA ASIASTA: OPETUSDATA (LUOKAT ANNETTU): 0 7 1 1 4 9 4 3 4 8 2 2 1 8 7 0 8 1 0 7 UUDET KUVAT: 1

LÄHIMMÄN NAAPURIN LUOKITIN TOINEN ESITYS SAMASTA ASIASTA: OPETUSDATA (LUOKAT ANNETTU): 0 7 1 1 4 9 4 3 4 8 2 2 1 8 7 0 8 1 0 7 UUDET KUVAT: 9 VIRHEITÄ: 7.6% (ENSIMMÄISET 5000 MERKKIÄ OPETUSDATAA, SEURAAVAT 1000 MERKKIÄ TESTIDATAA)

K-LÄHIMMÄN NAAPURIN LUOKITIN TOIMINTA: SAMOIN KUIN LÄHIMMÄN NAAPURIN LUOKITTELIJA, MUTTA LÖYDÄ K LÄHINTÄ OPETUSDATAN ESIMERKKIÄ, JA ARVAA LUOKKA TÄMÄN PERUSTEELLA K LÄHINTÄ ÄÄNESTÄVÄT MITÄ LUOKKAA EHDOTETAAN ESIM K=3:

NAIVI-BAYES -LUOKITIN TUTTU SPAM-FILTTERISTÄ! OPPIMINEN: (ANNETTUNA ISO ESIMERKKIJOUKKO KUVIA+LUOKKIA) JOKAISELLE LUOKALLE i=0,...,9 JOKAISELLE PIIRTEELLE j (TÄSSÄ: 784 PIKSELIÄ) ESTIMOI TODENNÄKÖISYYSJAKAUMA P(Xj=1 i) TÄLLE PIKSELILLE (TODENNÄKÖISYYS ETTÄ KYSEINEN PIKSELI ON 1, EHDOLLA, ETTÄ LUOKKA ON i) LUOKITTELU: (ANNETTUNA UUSI KUVA) JOKAISELLE LUOKALLE i=0,...,9 ASETA TODENNÄKÖISYYS P(i)=0.1 JOKAISELLE PIIRTEELLE j (TÄSSÄ: 784 PIKSELIÄ) P(i) = P(i) * P(Xj=xj i) (ELI TULO HAVAITTUJEN PIKSELIEN TODENNÄKÖISYYKSISTÄ, ANNETTUNA LUOKKA) PALAUTA LUOKKA i JOLLA SUURIN P(i).

NAIVI-BAYES -LUOKITIN JOKAISEN LUOKAN, JOKAISEN PIKSELIN TODENNÄKÖISYYET VOIDAAN ESITELLÄ YKSINKERTAISESTI NÄIN (HARMAASÄVY = TODENNÄKÖISYYS ETTÄ PIKSELI ON PÄÄLLÄ KYSEISEN LUOKAN KUVILLA) ELI TÄSSÄ SAADAAN ERÄÄNLAISET PROTOTYYPIT LUOKILLE. LUOKKA ARVIOIDAAN SEN PERUSTEELLA, KUINKA HYVIN UUSI KUVA SOPII NÄIHIN PROTOTYYPPEIHIN.

NEUROVERKKO... 1 0 0 1 0 0 0 1... 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 JOKAINEN SOLU LASKEE PAINOTETUN SUMMAN SYÖTTEISTÄÄN, JA LÄHETTÄÄ ETEENPÄIN EPÄLINEAARISEN FUNKTION SIITÄ SUMMASTA PAINOT OVAT ADAPTIIVISIA, JA SÄÄDETÄÄN NIIN ETTÄ TULOSTE ON OIKEA (OHJATTU OPPIMINEN) TULOSTEKERROS

YHTEENVETO KONEOPPIMISTA KANNATTAA KÄYTTÄÄ KUN - TEHTÄVÄ ON VAIKEA RATKAISTA MANUAALISELLA OHJELMOINNILLA: OHJELMOIJA EI OSAA ITSE RATKAISTA TEHTÄVÄÄ, TAI EHKÄ OSAA MUTTEI KUITENKAAN PYSTY KERTOMAAN MITEN SE TEHDÄÄN. - ESIMERKKEJÄ (DATAA) ON PALJON, JONKA PERUSTEELLA KONE VOI OPPIA ITSE SUORITTAMAAN JOTAIN TEHTÄVÄÄ - TARVITAAN ADAPTIIVINEN MENETELMÄ, JOKA MUKAUTUU KÄYTTÄJÄN TOTTUMUKSIIN JA TARPEISIIN ALOITA MÄÄRITTELEMÄLLÄ TEHTÄVÄ, HYVYYSMITTA, JA DATA. TÄMÄN JÄLKEEN VALITSE TEHTÄVÄÄN SOPIVA MENETELMÄ.

MISTÄ LISÄÄ TIETOA? KONEOPPIMINEN, ONGELMAN MÄÄRITTELY, OHJATTU/OHJAAMATON OPPIMINEN: ESIM: INTRODUCTION TO DATA ANALYSIS USING MACHINE LEARNING BY DAVID TAYLOR (1H 8MIN): HTTP://WWW.YOUTUBE.COM/WATCH?V=U4IYSLGNGOY LÄHIMMÄN NAAPURIN LUOKITTELIJA, K-NN. ESIM: HTTP://CSEWEB.UCSD.EDU/~ELKAN/250B/NEARESTN.PDF NAIVE BAYES -LUOKITIN. ESIM: HTTP://EN.WIKIPEDIA.ORG/WIKI/NAIVE_BAYES_CLASSIFIER

KURSSIT INTRODUCTION TO MACHINE LEARNING (ENGL.) - PERIODI II - ALGORITMIT JA KONEOPPIMINEN -LINJAN PAKOLLINEN KURSSI JATKOKURSSIT: PROBABILISTIC MODELS, ADVANCED COURSE IN MACHINE LEARNING, DATA MINING, SEMINAR: MACHINE LEARNING IN COMPUTER VISION,

MISTÄ LISÄÄ TIETOA?