Mis on konvolutsiooniline närvivõrk?

Konvolutsiooniline närvivõrk on teatud tüüpi tehisneuronite või neuronisimulaatorite paigutus, mis on loodud teatud viisil toimima. Närvivõrgud on neuronite bioloogilised rühmad või pseudo-neuronite kunstlikud rühmad, mis on programmeeritud töötama samamoodi nagu bioloogilised neuronid. Kunstlikud närvivõrgud püüavad jäljendada inimese või looma aju funktsioone.

Enamikul juhtudel on konvolutsiooniline närvivõrk lihtsalt kunstlik närvivõrk, mis on loodud mingi ajutegevuse simuleerimiseks. Eksperdid nimetavad neid mudeleid “bioloogiliselt inspireeritud”. Mõned neist võivad samuti olla võimelised õppima nii, nagu bioloogiline närvivõrk õpib, töötledes teavet väga keerulisel viisil.

Konvolutsiooniliste närvivõrkude kõige levinumate kasutusviiside hulgas on inimese või looma nägemise simuleerimine. Need rakendused keskenduvad sageli sisendi ja väljundi kombinatsioonile, mis aitab tehnoloogial teha kunstlikult seda, mida aju teeb loomulikult. Sellise simulatsiooni saavutamiseks on vaja palju keerukaid meetodeid, mida mõnikord nimetatakse kihtideks. Neid kuvatakse sageli visuaalsete mudelite kaudu, mis aitavad lugejatel mõista, kuidas konvolutsiooniline närvivõrk on seadistatud.

Üldiselt on konvolutsioonilisi närvivõrke rakendavad teadlased välja mõelnud mõned konkreetsed viisid, kuidas aju pilte töötleb. Tehisintellekt on viimasel ajal edenenud ja nüüd saavad teadlased panna tehnoloogiad täitma mõningaid ülesandeid, mis varem olid ainult bioloogilise nägemise jaoks. Üks neist on näotuvastus, kus täiustatud algoritmid võimaldavad kaameratel ja muudel seadmetel tõhusalt pilte kuvada ja üksiku näo ära tunda.

Mitut tüüpi konvolutsioonilise närvivõrgu mudelid on loodud erinevate tunnuste äratundmiseks, et analüüsida tervet pilti, mis simuleeriks erinevaid nägemusi. Mõnel neist tehnoloogiatest peavad olema ka täiustatud filtrid teatud valgusvahemike jaoks või muud tööriistad, mis aitavad tehnoloogiatel inimestel ja loomadel „näha”. Konvolutsioonilisi närvivõrke tuleb rangelt testida ja hinnata nende eeliste põhjal, kui tulemuste konkreetne saavutamine tõestab, et need tehnoloogiad võivad vähemalt teatud määral jäljendada inimese või looma aju.

Konvolutsioonilisi närvivõrke tehakse ka erinevate rakenduste jaoks. Nende hulka kuuluvad tarbekaubad, näiteks näotuvastuskaamerad. Seda tüüpi tehnoloogiate jaoks on ka palju turvarakendusi ja konvolutsiooniliste närvivõrkude kasutamine võimsa andmete sõelumisressursina. Teadlased jätkavad tööd nende simulaatorite keerukamaks muutmiseks, näiteks selleks, et kontrollida kujutisel olevate nägude arvu või tuvastada nägusid erinevates mõõtkavades, valgustuses või muudes tingimustes.