Thời đại công nghệ lên ngôi, vạn vật kết nối internet (IoT) đòi hỏi phải có một phương thức có thể giúp ta sử dụng. Đồng thời, từ khối dữ liệu khổng lồ mà con người cần dự đoán, vận hành mà không cần đến quá nhiều bàn tay con người.
Sự nổi lên của AI - Trí Tuệ Nhân Tạo và Machine Learning (máy tự học) đã và đang mang đến rất nhiều lợi ích cho toàn thế giới. Từ việc đi lại cho đến học tập hay mua sắm, xem phim trực tuyến, giờ đây và trong thời gian tới, tất cả sẽ có bàn tay của AI xen vào.
Nhưng tóm lại, Machine learning là gì?
Nếu coi lĩnh vực AI - Artifical Intelligence hay Trí Tuệ Nhân Tạo như một cỗ máy đồ sộ thì Machine Learning chính là những thứ bên trong cỗ máy đó, giúp cho nó trở nên hoàn thiện nhất có thể.
Cỗ máy ấy sẽ có khả năng tự học hỏi dựa trên dữ liệu đưa vào mà không cần phải được lập trình cụ thể.
Vì vậy, công việc chủ yếu sẽ dựa vào thuật toán và dữ liệu. Một khi có trong tay rất nhiều dữ liệu thì vấn đề sẽ chỉ còn nằm ở thuật toán mà thôi.
Khi một cỗ máy có thể tự học
Nhiều năm trước, AI và Machine learning chỉ dừng lại ở mức ý tưởng rất hạn chế. Nhưng những năm gần đây, mọi chuyện đã bắt đầu thay đổi.
Mới đây nhất, chúng ta có cuộc cách mạng công nghiệp 4.0. Tại sao lại là 4.0?
Vì trong lịch sử, chúng ta đã có 3 cuộc cách mạng công nghiệp trước đó, bao gồm: động cơ hơi nước (1), năng lượng điện (2), máy móc tự động hóa - công nghệ thông tin (3). Và nay, AI cùng Machine Learning chính là cột mốc cách mạng thứ tư.
Hai chữ Machine Learning mới được nhiều người biết đến, nhưng ứng dụng của nó đã hết sức rộng rãi.
Từ xe tự hành của Google và Tesla, cho đến hệ thống tự tag khuôn mặt trong ảnh của Facebook, trợ lý ảo Siri của Apple, hệ thống gợi ý sản phẩm của Amazon, tự động đề xuất những thứ người dùng quan tâm của Facebook, Google, Youtube...
Tất cả đều là công năng của AI và Machine Learning.
Một trong những minh họa tốt nhất về Machine Learning là bộ lọc "spam" - thứ mà bạn vẫn dùng để quản lý email, giúp chúng ta phân loại những email hữu ích và email rác (hay còn gọi là Junk Mail).
Để làm được việc này, những "máy lọc" (filter) sẽ được thêm vào các tập hợp tiêu chí và quy định bởi chính lập trình viên.
Phản hồi của người dùng sau đó sẽ giúp hệ thống tự học, tự rèn luyện cách đánh giá thế nào là một email spam, để rồi trở nên thông minh hơn và vận hành một cách tự động sau này.
Thuật toán Machine Learning hoạt động ra sao?
Quá trình hoạt động của thuật toán sẽ được chia ra 2 phần: Học Hỏi và Dự Đoán.
Đầu tiên là công đoạn Học hỏi. Các dữ liệu trước tiên sẽ được trải qua công đoạn "tiền xử lý", bao gồm Chuẩn hóa, Giảm chiều dữ liệu, và Xử lý hình ảnh.
Tiếp đó máy tính sẽ học hỏi theo nhiều cách. Có thể là Học giám sát (có bàn tay con người), Học không giám sát (không cần đến con người), rồi Tối ưu hóa, Phân tích Lỗi, và kiểm tra thành quả.
Bước cuối cùng là Phán đoán. Sau khi trải qua tất cả công đoạn từ quá trình đầu tiên, sản phẩm thu được chính là dữ liệu đã qua xử lý. Từ các mẫu đã có sẵn và dữ liệu mới được nạp vào, AI sẽ dự đoán các dữ liệu tiếp theo, và cho ra thành phẩm.
Tùy thuộc phương thức học, các thuật toán Machine Learning thường được chia làm 4 nhóm: Supervised learning, Unsupervised learning, Semi-supervised learning và Reinforcement learning.
Supervised Learning (Học Có Giám Sát) giống như thuật toán về lọc thư rác, bao gồm những dữ liệu vào ra để cuối cùng đưa ra kết quả mong muốn.
Ví dụ, bạn đưa một email vào thư mục spam, các email tương tự sẽ được máy tính tự động lọc bỏ ra. Đây cũng là nhóm phổ biến nhất trong các thuật toán của Machine Learning.
Tiếp theo là Unsupervised Learning (Học Không Giám Sát), ở đó dữ liệu trong quá trình làm việc không có đầu ra rõ ràng. Thuật toán này sẽ dựa vào cấu trúc dữ liệu để thực hiện một công việc nào đó, ví dụ như phân nhóm (clustering) hoặc giảm số chiều của dữ liệu (dimension reduction) để thuận tiện trong việc tính toán và lưu trữ.
Tương tự Unsupervised Learning, Semi-supervised Learning (Học Bán Giám Sát) chỉ phụ trách một công việc đó là đưa ra ít kết quả được yêu cầu nhất.
Loại còn lại là Reinforcement Learning - là tập hợp các bài toán giúp cho một hệ thống tự động xác định hành vi dựa trên hoàn cảnh để đạt được lợi ích cao nhất.
Nó được áp dụng trong các hệ thống video game, nhằm giúp cho AI của game hoạt động với trình độ tốt nhất trong phạm vi có thể cài đặt.
Tại sao thế giới cần đến Machine Learning?
Là một phần của lĩnh vực Trí Tuệ Nhân Tạo, Machine Learning gần như trở thành một bộ não của AI.
Những thuật toán có thể hiểu đơn giản là kiến thức đầu đời dành cho một em bé. Từ kiến thức ban đầu, các "em bé" dần thu thập thông tin từ môi trường, tự trải nghiệm, học hỏi sau những lần tiếp xúc.
Nếu ví Machine Learning như một người đang học hỏi thì đúng là như vậy
Nếu ví nó như người đang học nghề thì quá trình nhận biết, học hỏi đó chính là giai đoạn training. Xuyên suốt quãng thời gian training, càng được huấn luyện nhiều - ở đây tức là người dùng càng sử dụng tương tác với AI - thì người ấy sẽ càng thành thạo hơn.
Nói cách khác các máy móc ấy sẽ càng ngày càng thông minh, đáp ứng được nhu cầu nhanh hơn và chính xác hơn.
Ở những trường hợp cụ thể, thậm chí nó còn gợi ý cho người sử dụng biết phải làm hay không nên làm những gì tiếp theo để tránh gặp nguy hiểm, hoặc đưa ra được lựa chọn tốt nhất cho người sử dụng.
Machine Learning tiềm ẩn những ứng dụng tuyệt vời, chính vì thế mà công nghệ muốn phát triển vượt bậc hơn nữa sẽ không thể bỏ qua vùng đất hứa này được.
Ban đầu chỉ từ những công việc "đơn thuần" như gợi ý các sản phẩm cho khách hàng, sau đó hoàn toàn có thể là vận hành, giám sát cả một hệ thống giao thông, công ty, ngân hàng... mà gần như không thể sai số hay nhầm lẫn.
Công việc của chúng ta lúc ấy chỉ cần đảm bảo cho nó luôn được vận hành tốt nhất. Viễn tưởng về một tương lai, nơi mọi thứ đều an toàn, nhanh chóng, thuận tiện và chính xác dưới sự vận hành của máy móc có khả năng tự học, được bảo an bởi con người chắc chắn là điều có thể.
Nguồn tham khảo: Simplilearn, mathworks, Forbes, digital trend...