איך בינה מלאכותית עובדת?
בינה מלאכותית פועלת על ידי למידה מניסיון (נתונים) בדומה לאופן שבו בני אדם לומדים מניסיון. בתהליך האימון, המכונות מגלות בהדרגה ידע מתוך דוגמאות ויוצרות מודלים ליישום בעתיד.
בינה מלאכותית (AI) מופיעה יותר ויותר בחיי היומיום שלנו, מהמלצות הסרטים שנטפליקס מציעה ועד מכוניות אוטונומיות כמו אלו של Waymo. האם תהיתם אי פעם איך בינה מלאכותית עובדת? מאחורי כל אפליקציה חכמה עומד תהליך שמאפשר למכונות ללמוד מנתונים ולקבל החלטות.
במאמר זה נחקור הסבר פשוט להבנה על העקרונות שמאחורי אופן פעולת הבינה המלאכותית, עם דגש מיוחד על מערכות למידת מכונה, שהן בלב רוב הבינה המלאכותית המודרנית.
בינה מלאכותית "לומדת" ומקבלת החלטות על בסיס נתונים
בבסיסה, בינה מלאכותית פועלת על ידי למידה מנתונים. במקום להיות מתוכנתת עם חוקים קבועים לכל מצב, מערכות בינה מלאכותית (במיוחד אלו המשתמשות בלמידת מכונה) מקבלות כמויות גדולות של נתונים ומגלות באופן אוטומטי תבניות או חוקים נסתרים בתוך הנתונים הללו.
לאחר מכן, הן משתמשות במה שלמדו כדי לחזות או לקבל החלטות כאשר הן נתקלות בנתונים חדשים. תהליך זה דומה לאופן שבו בני אדם לומדים: אנו צופים בדוגמאות רבות, מסיקים מסקנות, ואז מיישמים את הניסיון במצבים חדשים.
במהלך האימון, המערכת מתאימה בהדרגה פרמטרים פנימיים כדי לשפר את הדיוק שלה. כתוצאה מכך, הבינה המלאכותית יוצרת מודל המסוגל לזהות אם תמונה היא של חתול או כלב. כאשר מקבלים תמונה חדשה (שטרם נראתה), המודל יחזה אם זו חתול או כלב בהתבסס על מה שלמד. אם החיזוי שגוי, ניתן לכוונן את הבינה המלאכותית (באמצעות אלגוריתמים מתמטיים) כדי לשפר את הדיוק בפעם הבאה.

ארבעת השלבים המרכזיים בתהליך הלמידה של בינה מלאכותית
במונחים פשוטים, תהליך הלמידה והפעולה של בינה מלאכותית כולל בדרך כלל את השלבים המרכזיים הבאים:
איסוף נתונים (קלט)
ראשית, הבינה המלאכותית זקוקה לנתוני קלט כדי ללמוד מהם. הנתונים יכולים להיות בצורות רבות: מספרים, טקסט, תמונות, אודיו וכו', ובדרך כלל הם נאספים ומעובדים בקפידה. לדוגמה, כדי לאמן בינה מלאכותית לזהות חתולים, יש לאסוף עשרות אלפי תמונות של חתולים (וגם לא חתולים) ולתייג אותן בהתאם.
אימון המודל (למידה/אימון)
השלב הבא הוא שבו המכונה לומדת מהנתונים. נתוני הקלט מוזנים לאלגוריתם למידה (אלגוריתם למידת מכונה). האלגוריתם מחפש תבניות או קשרים בנתונים ומתאים בהדרגה פרמטרים פנימיים כדי להתאים לנתונים.
במקרה של רשתות עצביות מלאכותיות (שכיחות בלמידה עמוקה), האימון כולל התאמת משקלים של הקשרים בין הנוירונים דרך איטרציות רבות. הבינה המלאכותית מנסה לחזות את התוצאות על נתוני האימון ומתקנת את עצמה בהתבסס על ההבדל בין החיזוי לתוצאה האמיתית (תהליך זה נקרא הפצת שגיאות לאחור ברשתות עצביות).
ביצוע תחזיות/תוצאות (הסקה)
לאחר האימון, לבינה המלאכותית יש מודל מאומן. כעת, כאשר היא מקבלת נתוני קלט חדשים (שטרם נראו לה), היא יכולה להחיל את המודל שנלמד כדי לבצע תחזיות או לקבל החלטות.
- מודל בינה מלאכותית שמבדיל בין חתולים לכלבים יכול להסתכל על תמונה חדשה ולחזות "זה חתול" עם רמת ביטחון מסוימת
- בינה מלאכותית שאומנה על נתוני עסקאות בנקאיות יכולה לחזות אילו עסקאות חדשות הן הונאה
- מודל שאומן על נתונים רפואיים יכול להציע אבחנות למטופלים חדשים
שלב זה נקרא הסקה – הבינה המלאכותית מיישמת את הידע שנלמד במצבים אמיתיים.
משוב ושיפור
מאפיין חשוב של בינה מלאכותית (ובמיוחד מערכות למידת מכונה) הוא היכולת לשפר את עצמה עם הזמן. אם הבינה המלאכותית מייצרת תוצאות ומקבלת משוב על הדיוק (למשל, בני אדם מציינים אם החיזוי היה נכון או לא), היא יכולה להתאים את המודל כך שיתאים טוב יותר לנתונים.
בחזרה לדוגמת סיווג חתולים וכלבים: אם המודל מסווג שגוי מקרים מסוימים (למשל, טועה בכלב כחתול), מהנדסים יכולים להוסיף נתונים נוספים על מקרים קשים או להתאים את ארכיטקטורת המודל/היפרפרמטרים כך שהבינה תלמד יותר. באמצעות עדכונים רציפים כאלה, הבינה המלאכותית נעשית מדויקת וחכמה יותר עם הזמן.
מערכות בינה מלאכותית פועלות על ידי שילוב של שלוש יכולות עיקריות: למידה מנתונים, יישום לוגיקה להסקת תוצאות, ותיקון עצמי של טעויות. במהלך שלב הלמידה, הבינה אוספת ומחלצת מידע מנתונים (יוצרת "ידע"). במהלך שלב ההסקה, הבינה משתמשת בידע שנלמד כדי להתמודד עם מצבים חדשים ולהפיק תוצאות. ובאמצעות תיקון עצמי, הבינה משפרת את פעולתה באופן רציף כדי לשפר את הדיוק.
— עקרונות הליבה של פעולת הבינה המלאכותית
שילוב זה של למידה, הסקה והתאמה עצמית מהווה את כוחן של מערכות הבינה המלאכותית המודרניות.
דוגמה פשוטה להמחשת אופן פעולת הבינה המלאכותית
נבחן דוגמה מהעולם האמיתי כדי להמחיש טוב יותר את התהליך הנ"ל: צ'אטבוט בינה מלאכותית שמגיב אוטומטית להודעות. נניח שאתם רוצים לבנות צ'אטבוט שתומך בלקוחות ויכול לענות באופן טבעי על שאלות בוייטנאמית.
איסוף נתונים
אימון הצ'אטבוט
תגובה למשתמש
שיפור לאורך זמן
דוגמה זו ממחישה בבירור כיצד בינה מלאכותית "לומדת" ופועלת בפועל: לומדת מנתונים קודמים כדי ליישם במצבים עתידיים. בין אם בסיווג חתולים/כלבים או במענה לשאלות לקוחות, העיקרון הבסיסי נשאר זהה.

איך עובדת בינה מלאכותית גנרטיבית?
מגמה בולטת לאחרונה בבינה מלאכותית היא בינה מלאכותית גנרטיבית – מערכות בינה מלאכותית המסוגלות ליצור תוכן חדש כמו טקסט, תמונות או אודיו שמעולם לא היו קיימים קודם. אז איך עובדת בינה מלאכותית גנרטיבית, ומה מייחד אותה?
סיווג ותחזית
- מזהה תבניות
- מבצע תחזיות
- מסווג נתונים
- בוחר מתוך אפשרויות קיימות
יצירת תוכן
- יוצרת תוכן חדש
- מייצרת טקסט, תמונות, אודיו
- משלבת תבניות שנלמדו
- מפיקה תוצרים מקוריים
בעצם, בינה מלאכותית גנרטיבית מבוססת גם היא על למידה עמוקה מנתונים עצומים, אך במקום רק לחזות או לסווג, המודל מאומן ליצור תוצרים חדשים בהתבסס על תבניות שנלמדו.
מודלים גדולים של שפה
קחו לדוגמה מודל שפה גדול כמו ChatGPT: מודל זה מאומן על מיליארדי מילים של טקסט (ספרים, מאמרים, אתרים) כדי ללמוד את הקשרים בין מילים ומשפטים.
- עשרות מיליארדי פרמטרים
- חוזה את המילה הבאה ברצף
- יוצר תגובות שוטפות והקשריות
מחוללי אמנות בינה מלאכותית
מחוללי אמנות בינה מלאכותית כמו Midjourney ו-DALL-E פועלים על ידי למידה עמוקה של "שפת" התמונות ואז בנייה של מוצרים ויזואליים חדשים לפי דרישה.
- מודלים בסיסיים שאומנו על מאגרי נתונים עצומים
- ארכיטקטורת Transformer
- יצירת תוכן יצירתי
בעת השימוש, במקום להשיב עם תשובות שמורות מראש, ChatGPT יוצר תגובות חדשות על ידי בחירת כל מילה הבאה בהתבסס על הסתברויות שנלמדו. התוצאה היא טקסט שוטף שמשקף את סגנון השפה מנתוני האימון אך עם תוכן חדש לחלוטין.
זה מאפשר לתוכניות כמו ChatGPT או Midjourney ליצור תוכן חדש (טקסט, תמונות, מוזיקה וכו') בהתבסס על הידע שנלמד, במקום רק לבחור תשובה קיימת מראש.
המאפיין המיוחד של בינה מלאכותית גנרטיבית הוא שהיא לא רק מזהה או מנתחת אלא למעשה יוצרת במידה מסוימת. כמובן, היצירתיות הזו עדיין מבוססת על מה שהבינה למדה – היא משלבת ומשנה תבניות שראתה כדי ליצור משהו חדש. אך התוצאות יכולות להיות מגוונות ועשירות מאוד, מה שהופך את הבינה המלאכותית הגנרטיבית לכלי עוצמתי ביצירת תוכן, עיצוב, בידור ועוד תחומים רבים.
— כוחן של בינות מלאכותיות גנרטיביות

נקודות מפתח
לסיכום, בינה מלאכותית פועלת על ידי למידה מניסיון (נתונים) בדומה לאופן שבו בני אדם לומדים מניסיון. באמצעות אימון, המכונות מגלמות בהדרגה ידע כללי מתוך דוגמאות ויוצרות מודלים ליישום בעתיד.
גילוי תבניות
בינה מלאכותית מגלה תבניות נסתרות בנתונים כדי לפתור בעיות ביעילות
למידה רציפה
מערכות משתפרות באמצעות ניסיון וטעייה, ומשפרות ביצועים באופן מתמיד
יישומים מעשיים
מזיהוי תמונות ועד יצירת טקסט ואמנות אוטומטית
למרות שהאלגוריתמים הבסיסיים משתנים – מעצי החלטה פשוטים ועד רשתות עצביות עמוקות עם מיליארדי פרמטרים – המטרה המשותפת של בינה מלאכותית היא לגלות תבניות נסתרות שעוזרות לפתור בעיות. בזכות נתונים עצומים וחישוב חזק כיום, הבינה המלאכותית השיגה תוצאות מרשימות, מזיהוי מדויק של תמונות וקול ועד היכולת לכתוב טקסטים וליצור אמנות באופן אוטומטי.
עקבו אחרי INVIAI כדי להתעדכן בידע העדכני ביותר על בינה מלאכותית!