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Apprentissage supervisé et non supervisé : aperçu et disparités
Alors que le monde s'est ouvert aux technologies modernes comme l'IA, notamment pour améliorer la qualité de vie des consommateurs et des entreprises, nombreux sont ceux qui hésitent encore à intégrer cet outil, ignorant souvent que l'IA est déjà présente dans les systèmes et programmes qu'ils utilisent au quotidien. L'apprentissage automatique est utilisé dans de nombreux systèmes actuels, de la santé à la détection des fraudes, en passant par la classification et la segmentation.
L'apprentissage automatique, notamment l'apprentissage supervisé et non supervisé, a contribué à la mise en place et au développement de modèles aujourd'hui utilisés et intégrés dans toutes sortes de systèmes et de programmes. Branche de l'intelligence artificielle, il développe des algorithmes et des modèles capables d'identifier et d'apprendre des schémas à partir des données, et de fonder leurs décisions ou prédictions sur ces schémas sans programmation explicite. Cet article présente des informations sur les différents types d'apprentissage automatique, en particulier l'apprentissage supervisé et non supervisé. Apprentissage automatique non supervisé, en vous fournissant un aperçu des termes définissant leurs principales différences, et en vous aidant à choisir ce qu'il faut faire pour commencer à développer votre modèle.
Contenu:
Partie 1. Qu'est-ce que l'apprentissage supervisé ?
L'apprentissage automatique supervisé est un type d'apprentissage automatique qui utilise des ensembles de données étiquetées pour entraîner un algorithme de segmentation ou de classification ; cette méthodologie est fondamentale dans apprentissage automatiqueGrâce aux entrées et sorties étiquetées, le modèle d'apprentissage automatique supervisé est capable de mesurer sa précision et d'apprendre et de s'améliorer continuellement au fil du temps.
Lorsqu'un certain modèle ou algorithme d'apprentissage automatique supervisé tente de trouver et de prédire des modèles à partir d'un ensemble de données massif, l'apprentissage supervisé peut être divisé en deux types de problèmes : la classification et la régression.
• Classification. Cela concerne l'utilisation d'algorithmes qui attribuent des données à des catégories ou valeurs spécifiques. Il s'agit de classer un résultat comme appartenant à deux catégories ou plus, à l'instar des plateformes de messagerie qui classent et détectent les courriels indésirables dans la boîte de réception d'un utilisateur. Parmi les algorithmes de classification, on trouve notamment les machines à vecteurs de support (SVM), les classificateurs linéaires, les forêts aléatoires et les arbres de décision.
• Régression. Il s'agit d'une méthode d'apprentissage automatique supervisé qui utilise également un algorithme, mais au lieu de classer les données dans des catégories spécifiques, elle utilise un modèle de régression pour mieux comprendre la relation entre différentes variables. Ce modèle est particulièrement adapté au développement de modèles prédictifs de valeurs numériques, comme la prévision des prix. Parmi les algorithmes de régression, on trouve la régression polynomiale, la régression linéaire et la régression logistique.
Partie 2. Qu'est-ce que l'apprentissage non supervisé ?
L'apprentissage non supervisé est un type d'apprentissage automatique qui analyse des ensembles de données non étiquetés, représentant une autre branche importante au sein du domaine plus vaste de l'apprentissage automatique. types d'IACette technique d'apprentissage automatique est capable de découvrir et d'identifier des modèles à partir d'un ensemble de données non étiquetées, et ce, sans avoir été explicitement programmée à cet effet.
Par conséquent, l'apprentissage automatique est couramment utilisé et intégré au système pour regrouper différentes entités et objets. Son utilisation ou sa fonction peut être catégorisée en trois : le clustering, l'association et la réduction de dimensionnalité.
• Regroupement. Il s'agit d'une méthode d'exploration de données permettant de regrouper et de catégoriser des données non étiquetées en fonction de leurs similitudes et différences. Cette méthode est principalement utilisée pour la segmentation de marché, la compression d'images, etc.
• Association. Il s'agit d'une autre approche d'apprentissage non supervisé qui utilise d'autres moyens ou règles pour trouver et comprendre la relation entre les valeurs de l'ensemble de données donné.
• Réduction de dimensionnalité. La troisième application de l'apprentissage automatique non supervisé concerne la réduction de dimensionnalité. Cette approche est utilisée lorsque le nombre de dimensions des valeurs dans l'ensemble de données est trop élevé. Cette méthode consiste à réduire un certain nombre de données d'entrée à une taille gérable, agissant ainsi comme un filtre tout en préservant la qualité des données.
Partie 3. Principales différences
La principale différence entre l'apprentissage automatique supervisé et l'apprentissage automatique non supervisé réside dans les jeux de données. L'apprentissage supervisé exploite exclusivement des données étiquetées ; l'apprentissage non supervisé, quant à lui, se base sur des données non étiquetées.
| Paramètres | Apprentissage automatique supervisé | Apprentissage automatique non supervisé |
|---|---|---|
| Comment ça marche | Apprend à partir de données d'entrée et de sortie étiquetées. | Apprend et exploite des données non étiquetées pour en extraire des tendances. |
| Utilisation de l'application | Détection de spams, diagnostic médical, prédiction des prix de l'immobilier. | Segmentation client, détection d'anomalies, modélisation thématique. |
| Complexité | Une méthode et une approche simples pour l'apprentissage automatique. | Cela a tendance à être complexe car cela peut nécessiter un outil puissant ayant accès à des ensembles de données massifs et non étiquetés. |
| Inconvénients | L'apprentissage supervisé a tendance à être plus long à mettre en œuvre pour entraîner un modèle, car il nécessite une expertise dans le traitement des données d'entrée et de sortie étiquetées. | Susceptible de produire des résultats erronés ou inexacts car elle nécessite toujours une intervention et une supervision pour valider les variables. |
| Avantages | Il produit des résultats de haute précision avec suffisamment de données étiquetées et trouve de nombreuses applications dans les domaines de la parole, de la médecine, de l'analyse des sentiments, et bien plus encore. | Utile pour l'analyse des sentiments et l'analyse exploratoire, tout en étant adaptable aux données en constante évolution puisqu'elle n'utilise ni ne dépend de données étiquetées. |
| Modèles | Régression linéaire, régression logistique, arbres de décision, forêts aléatoires, SVM, réseaux de neurones | Clustering K-means, clustering hiérarchique, ACP, auto-encodeurs |
Partie 4. Comment choisir entre l'apprentissage supervisé et l'apprentissage non supervisé
Le choix entre l'apprentissage automatique supervisé et non supervisé dépend de vos besoins. Si vous débutez et ne savez pas par où commencer, voici quelques conseils pour vous aider à choisir l'approche la plus adaptée à votre utilisation.
1. Vérifiez si vos ensembles de données contiennent des données étiquetées ou non étiquetées. Vous devrez ensuite probablement adopter une approche d'apprentissage automatique supervisé ou non supervisé.
2. Définissez clairement votre objectif. Bien cerner votre but et votre objectif en matière de développement de l'apprentissage automatique vous permettra de mieux comprendre les problèmes ou les situations que vous souhaitez aborder concernant l'exploration de données, la classification, la segmentation, etc.
3. Évaluez vos options d'algorithmes d'apprentissage automatique pour déterminer si elles sont capables de prendre en charge vos ensembles de données et leur structure.
Lorsqu'il s'agit de choisir entre les deux techniques d'apprentissage automatique, il n'y a pas de bon ou de mauvais choix, car les deux ont leur utilité. Tout dépend de l'objectif de l'utilisateur ; c'est pourquoi il est important d'examiner les jeux de données tout en définissant clairement cet objectif. Ce n'est qu'alors que l'on pourra déterminer quelle approche est la plus appropriée.
Partie 5. FAQ sur l'apprentissage supervisé et non supervisé
Quand dois-je utiliser l'apprentissage supervisé ?
Pour utiliser l'apprentissage automatique supervisé, il est indispensable de disposer d'un jeu de données étiquetées. Le développement d'un modèle vise davantage à prédire un résultat précis qu'à identifier une tendance dans les données ; une précision mesurable est donc requise.
Quand dois-je utiliser l'apprentissage non supervisé ?
L'apprentissage automatique non supervisé nécessite l'accès à des données non étiquetées. Son objectif principal est de comprendre les relations entre les variables et d'identifier des tendances dans les ensembles de données, plutôt que de prédire un résultat précis, et de regrouper les ensembles de données présentant des valeurs ou des propriétés similaires.
Les deux méthodes peuvent-elles être utilisées simultanément ?
Dans la réalité, une fois que la formation et le développement d'un certain modèle sont couronnés de succès, on peut constater que de nombreux modèles non supervisés et supervisés sont appliqués simultanément dans le secteur de la santé, dans des entreprises comme la segmentation de la clientèle, la prédiction des prix, la compression des données, les systèmes de recommandation, l'analyse, et bien plus encore.
L'un est-il meilleur que l'autre ?
Non, il n'existe pas de modèle plus ou moins performant pour le développement de l'apprentissage automatique. Les deux existent, avec des fonctions et des objectifs différents ; leur utilisation est donc importante et bénéfique.
L'apprentissage supervisé est-il plus précis ?
Bien que l'apprentissage automatique supervisé offre un niveau de précision mesurable, les développeurs pouvant comparer les résultats aux données étiquetées connues et déclarées, sa qualité globale, en termes d'efficacité, dépendra toujours de la quantité et de la qualité des données utilisées en entrée.
Conclusion
Cet article a explicitement défini les deux types d'apprentissage automatique, éclairant respectivement… Apprentissage supervisé et apprentissage non superviséDe plus, à mesure que la discussion s'approfondit, on peut dire que l'IA ou l'apprentissage automatique a parcouru un long chemin, même si cela peut paraître compliqué à comprendre pour les novices ou pour ceux qui n'ont pas de connaissances de base en IA ou en apprentissage automatique en particulier.
Cet article servira de guide, définissant ce qu'est l'apprentissage automatique et abordant la différence entre l'apprentissage automatique supervisé et non supervisé. Il permettra aux lecteurs de mieux comprendre comment les données sont traitées pour obtenir des résultats, des prédictions et des décisions précis. De plus, cet article met en lumière les différences entre les deux méthodes d'apprentissage automatique les plus courantes, chacune présentant ses propres avantages et inconvénients, ce qui explique leur utilisation et leur intégration dans nos systèmes et programmes.