Кіріспе

Машиналық оқытудағы қорытындылау үшін болжамдар Индуктивті бейімділік (оқу бейімділігі деп те аталады) – оқу алгоритмі білім алушының кездеспеген берілген кіріс мәліметтерінен нәтижелерді болжау үшін қолданатын болжамдар жиынтығы. Индуктивті бейімділік – алгоритмге басқа үлгілердің орнына бір үлгіні үйренуге мүмкіндік беретін кез келген нәрсе (мысалы, сызықтық регрессиялық модельдегі үздіксіз функциялардың орнына шешім ағаштарындағы қадамдық функциялар). Оқыну – әлемді байқау және онымен өзара әрекеттесу арқылы пайдалы білімді игеру процесі. Бұл деректерді жақсырақ түсіндіруге немесе жоғары сыйақы алуға күтетін шешімдер кеңістігін іздеуді қамтиды. Бірақ көп жағдайда бірдей жақсы бірнеше шешімдер болады. Индуктивті бейімділік оқу алгоритміне байқалған деректерге тәуелсіз, бір шешімді (немесе түсіндіруді) екіншісінен басым етуге мүмкіндік береді. Машиналық оқытуда белгілі бір мақсатты нәтижені болжауды үйренетін алгоритмдерді құру мақсаты қойылады. Осы мақсатқа жету үшін оқу алгоритміне кіріс және шығыс мәндерінің қатысын көрсететін оқу үлгілері ұсынылады. Содан кейін оқушы жаттығу кезінде көрсетілмеген мысалдарға да дұрыс нәтижеге жуықтама беруі керек. Қосымша болжамдарсыз бұл мәселені шешу мүмкін емес, себебі көрінбеген жағдайлар кездейсоқ нәтижеге ие болуы мүмкін. Мақсатты функцияның сипаты туралы қажетті болжамдар индуктивті бейімділік терминімен сипатталады. Индуктивті бейімділіктің классикалық мысалы – Окамның қырғыш пышағы, ол мақсатты функция туралы ең қарапайым, сәйкес гипотезаның ең жақсы екенін болжайды. Мұнда сәйкес дегеніміз – оқушының гипотезасы алгоритмге берілген барлық мысалдар үшін дұрыс нәтиже береді. Индуктивті бейімділіктің формалды анықтамасына қатысты тәсілдер математикалық логикаға негізделген. Бұл жерде индуктивті бейімділік – оқу деректерімен бірге оқушы жасаған гипотезаны логикалық тұрғыдан қамтитын логикалық формула. Алайда, бұл қатаң формализм көптеген практикалық жағдайларда сәтсіз аяқталады, онда индуктивті бейімділік тек шамамен сипаттау түрінде ғана беріледі (мысалы, жасанды нейрондық желілер жағдайында) немесе мүлдем берілмейді.

Түрлері

Келесіде машиналық оқыту алгоритмдеріндегі жиі кездесетін индукциялық бейімділіктердің тізімі келтірілген. Ең жоғары шартты тәуелсіздік: егер гипотезаны Байес аясында қарастыру мүмкін болса, шартты тәуелсіздікті барынша арттыруға тырысыңыз. Бұл Наив Бейс жіктегішінде қолданылатын бейімділік. Минималды кросс-валидация қатесі: гипотезалардың арасынан таңдау жасағанда, ең төменгі кросс-валидация қатесіне ие гипотезаны таңдаңыз. Кросс-валидация бейімділіксіз болып көрінсе де, "тегін түскі ас жоқ" теоремалары кросс-валидацияның міндетті түрде бейімді екенін көрсетеді, мысалы, деректердің ретінде кодталған ақпараттың жоқтығын болжау. Ең үлкен аралық: екі класс арасында шекара жүргізгенде, шекараның енін барынша кеңейтуге тырысыңыз. Бұл қолдаушы векторлық машиналарда қолданылатын бейімділік. Бұл болжам бойынша, әртүрлі класстар кең шекаралармен бөлінеді. Минималды сипаттама ұзындығы: гипотеза құрастырғанда, гипотезаның сипаттамасының ұзындығын барынша азайтуға тырысыңыз. Минималды белгілер саны: белгінің пайдалы екеніне нақты дәлелдер болмаса, оны жою керек. Бұл белгілерді таңдау алгоритмдерінің негізгі болжамы. Ең жақын көршілер: белгі кеңістігіндегі кішкентай аудандағы жағдайлардың көпшілігі бір классқа жатады деп есептеңіз. Классы белгісіз жағдай үшін, оның жақын аудандағы көпшілікпен бірдей классқа жататынын болжаңыз. Бұл k ең жақын көршілер алгоритмінде қолданылатын бейімділік. Бір-біріне жақын жағдайлар бір классқа жатады деген болжам бар.

Бөлшектің ауысуы

Көптеген оқу алгоритмдерінің тұрақты қателіктері болғанымен, кейбір алгоритмдер дерек көлемі арта келе қателігін өзгертуге арналған. Бұл қателіктен құтылуға көмектеспейді, себебі қателікті өзгерту процесінің өзі де қателікке ие болуы тиіс.