1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

báo cáo cuối kỳ khai phá dữ liệu và khai phá tri thức icr identifying age related conditions

31 0 0
Tài liệu đã được kiểm tra trùng lặp

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề ICR - Identifying Age-Related Conditions
Tác giả Phạm Khánh Linh, Trần Thành Đại, Đỗ Trần Anh Vĩnh, Trần Thành Đạt, Đào Hữu Phi Quân
Người hướng dẫn TS Hoàng Anh
Trường học Trường Đại học Tôn Đức Thắng
Chuyên ngành Khai phá dữ liệu và khai phá tri thức
Thể loại Báo cáo cuối kỳ
Năm xuất bản 2024
Thành phố Thành phố Hồ Chí Minh
Định dạng
Số trang 31
Dung lượng 1,76 MB

Cấu trúc

  • CHƯƠNG 1 TÌM HIỂU/ PHÂN TÍCH VẤN ĐỀ (10)
    • 1.1 Tìm hiểu phân tích vấn đề (10)
    • 1.2 Tìm hiểu phân tích bài toán (10)
      • 1.2.1 Yêu cầu bài toán (10)
      • 1.2.2 Đánh giá bài toán (10)
      • 1.2.3 Đánh giá bộ dữ liệu (11)
      • 1.2.4 Output (11)
  • CHƯƠNG 2 DATABASES & TIỀN XỬ LÝ DỮ LIỆU (12)
    • 1.1 Mô tả dữ liệu (12)
      • 1.1.1 Mô tả chung (12)
      • 1.1.2 Cấu trúc bộ dữ liệu (12)
    • 1.2 Tiền xử lý dữ liệu (12)
      • 1.2.1 Tiền xử lý dữ liệu (13)
      • 1.2.2 Trực quan hóa, minh họa dữ liệu (13)
  • CHƯƠNG 3 PHÂN TÍCH/ TÌM HIỂU THUẬT TOÁN KNN, RANDOM FOREST (15)
    • 3.1 KNN (K-Nearest Neighbors) (15)
      • 3.1.1 Khái niệm (15)
      • 3.1.2 Nguyên lý hoạt động (15)
      • 3.1.3 Phân tích thuật toán (15)
    • 3.2 Random Forest (16)
      • 3.2.1 Khái niệm (16)
      • 3.2.2 Nguyên lý hoạt động (17)
      • 3.2.3 Phân tích thuật toán (17)
  • CHƯƠNG 4 PHÂN TÍCH/ TÌM HIỂU DEEP LEARNING MODEL (19)
    • 4.1 Mô hình Deep Learning (19)
      • 4.1.1 Kiến trúc (Architecture) (19)
      • 4.1.2 Tham số (Parameters) (20)
      • 4.1.3 Ví dụ minh họa (20)
    • 4.2 Dữ liệu trong Deep Learning (20)
      • 4.2.1 Loại dữ liệu (20)
      • 4.2.2 Số lượng (21)
      • 4.2.3 Chuẩn bị dữ liệu (21)
      • 4.2.4 Ví dụ minh họa (22)
    • 4.3 Quá trình huấn luyện mô hình Deep Learning (22)
      • 4.3.1 Thuật toán tối ưu hóa (Optimization Algorithm) (22)
      • 4.3.2 Hàm mất mát (Loss Function) (23)
      • 4.3.3 Thực hành (23)
  • CHƯƠNG 5 PHÂN TÍCH/ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ (25)
    • 5.1 Chỉ số đánh giá (Evaluation Metrics) (25)
    • 5.2 Phân tích lỗi (Error Analysis) (25)
    • 5.3 Các phương pháp đánh giá (25)
  • CHƯƠNG 6 SỬ DỤNG TRI THỨC (27)
    • 6.1 Triển khai mô hình (Deployment) (27)
    • 6.2 Ứng dụng mô hình để giải quyết vấn đề cụ thể (27)
    • 6.3 Cải tiến mô hình (28)
    • 6.4 Ví dụ (28)
    • 6.5 Kết luận (28)

Nội dung

Khoa học dữ liệu có thể đóng vai trò trong việc phát triển các phương phápmới để giải quyết các vấn đề với dữ liệu đa dạng, ngay cả khi số lượng mẫu ít.Mục tiêu: Cần xác định những tình

TÌM HIỂU/ PHÂN TÍCH VẤN ĐỀ

Tìm hiểu phân tích vấn đề

Bối cảnh: Con người khi càng lớn tuổi có rất nhiều vấn đề sức khỏe đi kèm với sự lão hóa Từ bệnh tim và chứng mất trí nhớ đến mất thính giác và viêm khớp, lão hóa là yếu tố nguy cơ gây ra nhiều bệnh và biến chứng Lĩnh vực tin sinh học đang phát triển bao gồm nghiên cứu các biện pháp can thiệp có thể giúp làm chậm và đảo ngược quá trình lão hóa sinh học cũng như ngăn ngừa các bệnh nghiêm trọng liên quan đến tuổi tác Khoa học dữ liệu có thể đóng vai trò trong việc phát triển các phương pháp mới để giải quyết các vấn đề với dữ liệu đa dạng, ngay cả khi số lượng mẫu ít. Mục tiêu: Cần xác định những tình trạng này sớm và quản lý chúng một cách hiệu quả cũng như có một pháp đồ điều trị cụ thể để có thể cải thiện đáng kể chất lượng cuộc sống của người cao tuổi.

Giải pháp đề xuất: Áp dụng những mô hình học máy như XGBoost, RandomForest, kNN,… để dự đoán tình trạng bệnh lý và coi mô hình nào đem về hiệu suất cao nhất bởi vì để xử lý các vấn đề nghiêm trọng khi tính mạng đang bị đe dọa, các mô hình cần đưa ra dự đoán chính xác một cách đáng tin cậy và nhất quán giữa các trường hợp khác nhau.

Tìm hiểu phân tích bài toán

Bài toán: ICR - Identifying Age-Related Conditions (Xác định tình trạng liên quan đến tuổi tác)

Bằng các phương pháp, thuật toán học máy hoặc deep learning Ta phải dự đoán liệu một bệnh nhân có mắc 1 trong 3 tình trạng bệnh lý Nếu dự đoán dương tính với 1 trong 3 căn bệnh (class 1) nếu âm tính (class 0).

Sử dụng hàm đánh giá loss: Balanced Logarithmic Loss (còn gọi là Cross- Entropy Loss) Mỗi một dòng dữ liệu sẽ thuộc class 0 hoặc class 1, và ta phải dự đoán tỉ lệ thuộc về mỗi class và chọn class có tỷ lệ cao hơn, thuộc loại binary classification.

1.2.3 Đánh giá bộ dữ liệu:

Bộ dữ liệu gồm 56 đặc tính sinh lý giấu tên liên kết với 3 trình trạng y tế về tuổi tác, yêu cầu của cuộc thi là xây dựng một mô hình để dự đoán liệu một người có được chẩn đoán là dương tính với 1 trong 3 điều kiện trên không Dữ liệu bao gồm các dòng: Id: Id của từng bệnh nhân, các bệnh nhân có Id khác nhau.

AB - GL: 56 đặc tính sinh lý đã được giấu tên và ký hiệu bằng các cặp ký tự trong bảng chữ cái từ AB đến GL Tất cả đều là kiểu numeric trừ cột ẸJ thuộc kiểu categorical

Class: gồm 2 giá trị 0 và 1 tương ứng với 2 class 1 (mắc 1 trong 3 căn bệnh) và

Output là một file csv cần phải có 3 cột

Id: tương tự như input class_0: tỷ lệ bệnh nhân thuộc class 0 class_1: tỷ lệ bệnh nhân thuộc class 1

DATABASES & TIỀN XỬ LÝ DỮ LIỆU

Mô tả dữ liệu

Bộ dữ liệu bao gồm hơn 50 đặc điểm sức khỏe ẩn danh liên quan đến ba tình trạng liên quan đến tuổi tác Mục tiêu là dự đoán liệu một đối tượng có được chẩn đoán mắc một trong những tình trạng này hay không một vấn đề phân loại nhị phân.

1.1.2 Cấu trúc bộ dữ liệu train.csv - Tập huấn luyện.

 Id Mã định danh duy nhất cho mỗi quan sát.

 AB-GL Năm mươi sáu đặc điểm sức khỏe ẩn danh Tất cả đều là số ngoại trừ EJ là phân loại.

 Mục tiêu nhị phân Loại A: 1 cho biết đối tượng đã được chẩn đoán mắc một trong ba tình trạng, 0 cho biết họ không mắc phải. test.csv - Bộ kiểm tra Mục tiêu của bạn là dự đoán xác suất để một chủ đề trong bộ này thuộc về một trong hai lớp. greeks.csv - Siêu dữ liệu bổ sung, chỉ có sẵn cho tập huấn luyện.

 Alpha Xác định loại tình trạng liên quan đến tuổi tác, nếu có.

 A Không có tình trạng liên quan đến tuổi tác Tương ứng với lớp 0.

 B, D, G Ba tình trạng liên quan đến tuổi tác Tương ứng với lớp 1.

 Beta, Gamma, Delta Ba đặc điểm thí nghiệm.

 Epsilon Ngày dữ liệu về chủ đề này được thu thập sample_submission.csv

Tiền xử lý dữ liệu

 Tiền xử lý dữ liệu, trực quan hóa, minh họa dữ liệu.

 Feature Engineering để chọn lọc ra các feature quan trọng nhất (có tới 56 feature cần phân tích).

 Tinh chỉnh các thông số hyperparameter nhằm đạt được hiệu suất tối ưu, chống overfitting hoặc underfitting.

 Tìm cách chiết xuất dữ liệu một cách hiệu quả nhất (bộ dữ liệu được cuộc thi cung cấp khá nhỏ)

1.2.1 Tiền xử lý dữ liệu:

Sử dụng giá trị mean của từng cột để thay thế vào các giá trị trống Đối với cột EJ, encode dữ liệu thành kiểu numerical (cụ thể là float64) với giá trị ‘A’ = 1 và ‘B’ = 0

Drop các cột Id và Class vì không cần thiết cho việc dự đoán

SelectKBest được dùng để chọn ra 15 features quan trọng nhất để thực hiện dự đoán.

1.2.2 Trực quan hóa, minh họa dữ liệu:

Phân phối class của dữ liệu training:

Hình 2 Phân phối class của dữ liệu trainingBiểu đồ tương quan giữa các Features:

Hình 3 Biểu đồ tương quan giữa các Features

PHÂN TÍCH/ TÌM HIỂU THUẬT TOÁN KNN, RANDOM FOREST

KNN (K-Nearest Neighbors)

KNN(K-Nearest Neighbors) là một trong những thuật toán học có giám sát đơn giản nhất được sử dụng nhiều trong khai phá dữ liệu và học máy Ý tưởng của thuật toán này là nó không học một điều gì từ tập dữ liệu học (nên KNN được xếp vào loại lazy learning), mọi tính toán được thực hiện khi nó cần dự đoán nhãn của dữ liệu mới.

3.1.2 Nguyên lý hoạt động: Định nghĩa K: Chọn số lượng láng giềng gần nhất (K) mà bạn muốn xem xét. Tính khoảng cách: Đo khoảng cách giữa điểm cần dự đoán và tất cả các điểm trong tập dữ liệu huấn luyện Các khoảng cách phổ biến bao gồm khoảng cách Euclid, khoảng cách Manhattan, và khoảng cách Minkowski.

Xác định K láng giềng gần nhất: Tìm K điểm dữ liệu trong tập huấn luyện có khoảng cách nhỏ nhất đến điểm cần dự đoán.

- Đối với bài toán phân loại, sử dụng phương pháp bỏ phiếu đa số (majority voting) trong K láng giềng gần nhất để quyết định nhãn của điểm cần dự đoán.

- Đối với bài toán hồi quy, tính trung bình các giá trị của K láng giềng gần nhất.

3.1.3 Phân tích thuật toán: Ưu điểm:

- Đơn giản và dễ hiểu/trực quan

- Dễ hiểu và dễ triển khai, chúng em lựa chọn KNNs nhằm thực hiện một control group, coi KNNS là điểm tựa để so sánh và phát triển đối với những thuật toán khác.

- Không cần giai đoạn huấn luyện, có thể dùng làm default group, control group.

- Có thể áp dụng cho nhiều vấn đề.

- Không Tham Số: Nó không đưa ra giả định nào về phân phối dữ liệu, điều này làm cho nó linh hoạt và hữu ích trong nhiều tình huống khác nhau.

- Có tính thích nghi cao: o Thích Nghi Cục Bộ: k-NN có thể thích nghi với các thay đổi trong mẫu dữ liệu cục bộ Vì dự đoán dựa trên các láng giềng cục bộ, nó có thể xử lý tốt các thay đổi trong phân phối dữ liệu.

- Linh hoạt với các metric khoảng cách

- Chi phí bộ nhớ và tính toán cao: Bộ dữ liệu được cuộc thi cung cấp, tuy có số lượng feature tương đối nhiều (50 features) nhưng số lượng dữ liệu lại không quá lớn.

- Khả năng mở rộng kém: Chúng em chỉ sử dụng KNN để làm control group, chưa có ý định áp dụng vào thực tiễn.

- Nhạy cảm với số chiều dữ liệu

Random Forest

Random Forest: là một thuật toán học máy mạnh mẽ được sử dụng cho các nhiệm vụ phân loại và hồi quy Nó được xây dựng từ nhiều cây quyết định (decision trees) và sử dụng phương pháp ensemble để cải thiện hiệu suất và ổn định dự đoán.

Tạo nhiều cây quyết định:

- Bagging: Tạo các tập dữ liệu con từ tập gốc bằng phương pháp bootstrap (chọn ngẫu nhiên có thay thế).

- Chọn đặc trưng ngẫu nhiên: Tại mỗi nút, chọn một tập con ngẫu nhiên của các đặc trưng để chia dữ liệu.

- Phân loại: Lấy dự đoán của đa số từ các cây.

- Hồi quy: Lấy trung bình các dự đoán từ các cây.

3.2.3 Phân tích thuật toán: Ưu điểm:

 Hiệu suất cao: Nhờ vào tích hợp cấu trúc cây quyết định, RF thường đưa ra độ chính xác cao hơn

 Giảm thiểu Overfitting: Bằng cách lấy trung bình kết quả từ nhiều cây, giảm thiểu quá khớp so với một cây quyết định riêng lẻ Đặc biệt phù hợp với bộ dữ liệu này, vì có nhiều feature và có ít dữ liệu.

 Áp Dụng Cho Nhiều Loại Dữ Liệu: Random Forest có thể được sử dụng cho cả phân loại và hồi quy, và nó hoạt động tốt trên cả dữ liệu phân loại và dữ liệu số.

 Xử Lý Dữ Liệu Thiếu Hiệu Quả: Random Forest có thể xử lý dữ liệu thiếu mà không cần phải loại bỏ các hàng hoặc cột có giá trị thiếu.

 Khả Năng Đánh Giá Tầm Quan Trọng của Đặc Trưng: Random Forest cung cấp các ước lượng về tầm quan trọng của các đặc trưng, giúp hiểu rõ đặc trưng nào đóng góp nhiều nhất cho dự đoán.

 Khả Năng Mở Rộng Tốt: Random Forest có thể xử lý các tập dữ liệu lớn và các chiều dữ liệu cao mà không bị giảm hiệu suất nhiều.

 Tính Toán Chậm: Việc huấn luyện Random Forest có thể tốn nhiều thời gian và tài nguyên tính toán, đặc biệt khi số lượng cây và độ sâu của cây tăng lên.

 Yêu Cầu Bộ Nhớ Cao: Random Forest có thể yêu cầu nhiều bộ nhớ hơn để lưu trữ nhiều cây quyết định, đặc biệt là với các tập dữ liệu lớn.

 Khó Giải Thích Hơn Các Mô Hình Đơn Giản: So với một cây quyết định đơn lẻ, Random Forest phức tạp hơn và khó giải thích hơn, làm cho việc hiểu rõ lý do đằng sau dự đoán trở nên khó khăn hơn.

PHÂN TÍCH/ TÌM HIỂU DEEP LEARNING MODEL

Mô hình Deep Learning

- Loại mạng nơ-ron: Xác định loại mạng nơ-ron được sử dụng, mỗi loại có cấu trúc và ưu điểm riêng: o Mạng nơ-ron sâu (DNN): Dùng cho các bài toán hồi quy và phân loại, có khả năng xử lý dữ liệu dạng vector. o Mạng nơ-ron xoắn (CNN): Dùng cho xử lý hình ảnh, có khả năng trích xuất các đặc trưng không gian. o Mạng nơ-ron tuần tự (RNN): Dùng cho xử lý dữ liệu chuỗi thời gian, có khả năng lưu trữ thông tin từ các bước trước đó.

- Mạng đối kháng tạo sinh (GAN): Dùng để tạo ra dữ liệu mới, bao gồm hai mạng nơ-ron đối kháng nhau và nhiều loại mạng nơ-ron khác.

- Số lớp: Số lượng lớp mạng nơ-ron trong mô hình Số lượng lớp càng nhiều, mô hình càng phức tạp và có khả năng học được các đặc trưng phức tạp hơn.

- Kích thước mỗi lớp: Số lượng nút (neuron) trong mỗi lớp Số lượng nút càng nhiều, lớp càng có khả năng học được nhiều thông tin hơn.

- Hàm kích hoạt (Activation function): Hàm được áp dụng cho đầu ra của mỗi nút Hàm kích hoạt giúp mô hình học được các đặc trưng phi tuyến tính Các hàm kích hoạt phổ biến: ReLU, sigmoid, tanh

- Hàm mất mát (Loss function): Hàm đo lường sự khác biệt giữa đầu ra dự đoán và đầu ra thực tế Hàm mất mát giúp điều chỉnh các trọng số và độ lệch của mô hình để giảm thiểu sai số Các hàm mất mát phổ biến: cross- entropy, mean squared error

Trọng số (Weights): Các giá trị đại diện cho sức mạnh kết nối giữa các nút trong mạng Trọng số được điều chỉnh trong quá trình huấn luyện để tối ưu hóa hiệu suất của mô hình. Độ lệch (Biases): Các giá trị điều chỉnh đầu ra của mỗi nút Độ lệch cũng được điều chỉnh trong quá trình huấn luyện.

Tốc độ học (Learning rate): Xác định bước nhảy của các tham số trong quá trình tối ưu hóa Tốc độ học quá cao có thể dẫn đến sự phân kỳ, quá thấp có thể dẫn đến quá trình huấn luyện quá chậm.

Các hyperparameter khác: Các tham số được thiết lập trước khi huấn luyện, bao gồm kích thước batch, số epoch, bộ tối ưu hóa (optimizer)

Một mô hình CNN đơn giản cho nhận dạng chữ viết tay có thể bao gồm: Kiến trúc: 2 lớp xoắn, 2 lớp pooling, 1 lớp fully-connected, hàm kích hoạt ReLU, hàm mất mát cross-entropy.

Tham số: Trọng số và độ lệch cho mỗi lớp, tốc độ học, bộ tối ưu hóa Adam,kích thước batch là 32, số epoch là 10.

Dữ liệu trong Deep Learning

Dữ liệu là yếu tố then chốt cho việc xây dựng và huấn luyện mô hình Deep Learning hiệu quả Để hiểu rõ vai trò của dữ liệu, chúng ta cần xem xét các khía cạnh sau:

- Hình ảnh: Dữ liệu hình ảnh thường được sử dụng trong các bài toán nhận dạng đối tượng, phân loại ảnh, xử lý ảnh y tế, v.v.

- Văn bản: Dữ liệu văn bản được sử dụng trong các bài toán phân loại văn bản, dịch máy, tóm tắt văn bản, v.v.

- Âm thanh: Dữ liệu âm thanh được sử dụng trong các bài toán nhận dạng giọng nói, phân loại âm thanh, v.v.

- Tín hiệu: Dữ liệu tín hiệu được sử dụng trong các bài toán dự đoán, phân tích chuỗi thời gian, v.v.

- Loại dữ liệu: o Dạng bảng (tabular): Dữ liệu được tổ chức dưới dạng bảng, với các cột là các thuộc tính và các hàng là các mẫu. o Chuỗi (sequence): Dữ liệu được tổ chức theo chuỗi, chẳng hạn như văn bản, âm thanh, tín hiệu thời gian. o Kết cấu (structure): Dữ liệu được tổ chức theo cấu trúc, chẳng hạn như hình ảnh, đồ thị.

4.2.2 Số lượng: Đủ lớn: Mô hình Deep Learning cần được huấn luyện trên một lượng dữ liệu đủ lớn để học được các đặc trưng phức tạp và giảm thiểu nguy cơ overfitting (tức là mô hình học quá tốt trên tập dữ liệu huấn luyện nhưng lại kém hiệu quả trên tập dữ liệu kiểm tra).

Phân bố dữ liệu: Phân bố của dữ liệu huấn luyện cần phản ánh chính xác phân bố của dữ liệu trong thế giới thực để đảm bảo mô hình có thể tổng quát hóa tốt.

Tiền xử lý (Preprocessing): Bước tiền xử lý dữ liệu nhằm chuẩn bị dữ liệu cho quá trình huấn luyện mô hình Bao gồm các bước như:

- Làm sạch dữ liệu: Loại bỏ các dữ liệu bị lỗi, thiếu sót, hoặc không phù hợp.

- Chuẩn hóa dữ liệu: Chuyển đổi dữ liệu về cùng một thang đo để đảm bảo các thuộc tính có cùng mức ảnh hưởng đến quá trình huấn luyện.

- Tăng cường dữ liệu (Data augmentation): Tạo thêm dữ liệu mới từ dữ liệu hiện có để tăng số lượng dữ liệu huấn luyện.

Chia dữ liệu: Dữ liệu được chia thành các tập con để huấn luyện, kiểm tra và đánh giá mô hình:

- Tập huấn luyện (Training set): Dùng để huấn luyện mô hình.

- Tập kiểm tra (Validation set): Dùng để đánh giá hiệu suất của mô hình trong quá trình huấn luyện, giúp điều chỉnh các hyperparameter của mô hình.

- Tập kiểm định (Test set): Dùng để đánh giá hiệu suất cuối cùng của mô hình sau khi huấn luyện.

Bài toán nhận dạng chữ viết tay:

Loại dữ liệu: Hình ảnh (mỗi hình ảnh đại diện cho một chữ số từ 0 đến 9).

Số lượng: Hàng chục ngàn hình ảnh để huấn luyện.

- Tiền xử lý: Chuyển đổi hình ảnh về dạng đen trắng, chuẩn hóa kích thước, v.v.

- Chia dữ liệu: Tập huấn luyện (70%), tập kiểm tra (15%), tập kiểm định(15%).

Quá trình huấn luyện mô hình Deep Learning

Quá trình huấn luyện mô hình Deep Learning là quá trình điều chỉnh các tham số của mô hình (trọng số và độ lệch) để mô hình có thể học được các đặc trưng từ dữ liệu và đưa ra dự đoán chính xác Dưới đây là các khía cạnh chính của quá trình huấn luyện:

4.3.1 Thuật toán tối ưu hóa (Optimization Algorithm):

Gradient Descent: Thuật toán tối ưu hóa phổ biến nhất trong Deep Learning, dựa trên việc tìm kiếm điểm cực tiểu của hàm mất mát bằng cách di chuyển theo hướng gradient âm của hàm mất mát.

- Stochastic Gradient Descent (SGD): Phiên bản đơn giản của Gradient Descent, sử dụng một mẫu dữ liệu ngẫu nhiên để tính gradient tại mỗi bước.

- Adam, RMSprop, Adagrad: Các phương pháp tối ưu hóa nâng cao dựa trên SGD, giúp tăng tốc độ hội tụ và tránh bị kẹt ở điểm tối ưu cục bộ.

4.3.2 Hàm mất mát (Loss Function):

Cross-entropy: Hàm mất mát được sử dụng cho các bài toán phân loại Hàm này đo lường sự khác biệt giữa phân bố xác suất dự đoán và phân bố xác suất thực tế. Mean Squared Error (MSE): Hàm mất mát được sử dụng cho các bài toán hồi quy Hàm này đo lường sự khác biệt bình phương giữa giá trị dự đoán và giá trị thực tế.

Sử dụng thư viện Deep Learning: Các thư viện Deep Learning phổ biến như TensorFlow, PyTorch cung cấp các công cụ và API giúp bạn dễ dàng xây dựng, huấn luyện và đánh giá mô hình Deep Learning.

Tăng cường hiệu suất: Để huấn luyện mô hình Deep Learning hiệu quả, bạn có thể sử dụng các kỹ thuật tăng cường hiệu suất như:

- GPU/TPU: Sử dụng các bộ xử lý chuyên dụng (GPU/TPU) để tăng tốc độ tính toán.

- Distributed Training: Chia mô hình và dữ liệu vào nhiều máy tính để tăng tốc độ huấn luyện.

Kiểm tra và giám sát hiệu suất huấn luyện: Trong quá trình huấn luyện, cần kiểm tra và giám sát hiệu suất của mô hình bằng cách theo dõi các chỉ số như:

- Hàm mất mát: Giảm dần theo thời gian.

- Độ chính xác: Tăng dần theo thời gian.

- Khả năng tổng quát hóa: Kiểm tra hiệu suất của mô hình trên tập dữ liệu kiểm tra.

PHÂN TÍCH/ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ

Chỉ số đánh giá (Evaluation Metrics)

Độ chính xác (Accuracy): Tỷ lệ dự đoán chính xác so với tổng số dự đoán. Thường được sử dụng cho các bài toán phân loại. Độ chính xác (Precision): Tỷ lệ dự đoán đúng trong số các dự đoán dương tính. Thường được sử dụng khi muốn giảm thiểu số lượng dự đoán dương tính sai. Độ nhạy (Recall): Tỷ lệ dự đoán đúng trong số các mẫu dương tính thực tế. Thường được sử dụng khi muốn giảm thiểu số lượng dự đoán âm tính sai.

F1-score: Trung bình điều hòa của độ chính xác và độ nhạy Là chỉ số tốt để đánh giá hiệu suất của mô hình khi cân bằng giữa độ chính xác và độ nhạy.

Khả năng tổng quát hóa (Generalization): Khả năng dự đoán chính xác trên dữ liệu chưa từng gặp trong quá trình huấn luyện.

Phân tích lỗi (Error Analysis)

Xác định các lỗi thường gặp: Phân tích các lỗi dự đoán của mô hình để tìm hiểu xem mô hình thường mắc lỗi ở những trường hợp nào.

Thực hiện các biện pháp khắc phục: Sử dụng thông tin từ phân tích lỗi để cải thiện mô hình, chẳng hạn như thu thập thêm dữ liệu, thay đổi kiến trúc mô hình, hoặc điều chỉnh các hyperparameter.

Các phương pháp đánh giá

Kiểm tra chéo (Cross-validation): Chia dữ liệu huấn luyện thành các tập con và huấn luyện mô hình trên các tập con khác nhau, sau đó tính trung bình kết quả để đánh giá hiệu suất của mô hình.

Kiểm tra trên tập kiểm định (Test set evaluation): Kiểm tra hiệu suất của mô hình trên tập dữ liệu kiểm định chưa từng được sử dụng trong quá trình huấn luyện.

SỬ DỤNG TRI THỨC

Triển khai mô hình (Deployment)

Tích hợp vào ứng dụng thực tế: Sau khi huấn luyện thành công, mô hình Deep Learning có thể được tích hợp vào các ứng dụng thực tế để giải quyết các vấn đề cụ thể.

Ví dụ: Mô hình nhận dạng khuôn mặt có thể được tích hợp vào hệ thống kiểm soát an ninh, mô hình dịch máy có thể được tích hợp vào ứng dụng dịch thuật. Tối ưu hóa hiệu suất: Mô hình Deep Learning có thể được tối ưu hóa để đạt hiệu suất cao hơn trong các ứng dụng thực tế.

Ví dụ: Điều chỉnh kiến trúc mô hình, tối ưu hóa các tham số, giảm kích thước mô hình để phù hợp với tài nguyên hạn chế.

Ứng dụng mô hình để giải quyết vấn đề cụ thể

Phân tích dữ liệu: Mô hình Deep Learning có thể được sử dụng để phân tích dữ liệu và khám phá các mối quan hệ phức tạp.

Ví dụ: Xác định các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả kinh doanh, dự đoán giá trị bất động sản, phân tích tâm lý khách hàng.

Tự động hóa quy trình: Mô hình Deep Learning có thể được sử dụng để tự động hóa các quy trình thủ công, giúp tăng năng suất lao động và giảm thiểu sai sót.

Ví dụ: Tự động hóa việc phân loại sản phẩm, tự động hóa dịch vụ khách hàng, tự động hóa việc kiểm tra chất lượng.

Tạo ra các sản phẩm và dịch vụ mới: Mô hình Deep Learning có thể được sử dụng để tạo ra các sản phẩm và dịch vụ mới, đáp ứng nhu cầu của xã hội.

Ví dụ: Phát triển các ứng dụng nhận diện giọng nói, các ứng dụng tạo nội dung tự động, các ứng dụng y tế thông minh.

Cải tiến mô hình

Phân tích kết quả: Phân tích kết quả dự đoán của mô hình để xác định các điểm yếu, từ đó tìm cách cải thiện hiệu suất của mô hình.

Ví dụ: Phân tích các trường hợp dự đoán sai, xác định các yếu tố ảnh hưởng đến độ chính xác của mô hình.

Nghiên cứu các phương pháp Deep Learning mới: Sử dụng tri thức thu được từ các mô hình Deep Learning để nghiên cứu và phát triển các phương pháp học sâu mới hiệu quả hơn, linh hoạt hơn.

Thực nghiệm với các kiến trúc và các hyperparameter khác nhau: Thử nghiệm với các kiến trúc mô hình và các hyperparameter khác nhau để tìm kiếm giải pháp tối ưu cho bài toán.

Ví dụ

Ứng dụng mô hình Deep Learning trong y tế: Mô hình Deep Learning có thể được sử dụng để phân tích hình ảnh y tế, dự đoán bệnh tật, phát triển các phương pháp điều trị mới, và hỗ trợ bác sĩ trong quá trình chẩn đoán và điều trị bệnh nhân. Ứng dụng mô hình Deep Learning trong tài chính: Mô hình Deep Learning có thể được sử dụng để phân tích dữ liệu thị trường, dự đoán giá cổ phiếu, phát hiện gian lận, và quản lý rủi ro. Ứng dụng mô hình Deep Learning trong giáo dục: Mô hình Deep Learning có thể được sử dụng để cá nhân hóa nội dung học tập, đánh giá tiến độ học tập của học sinh, và hỗ trợ giáo viên trong việc giảng dạy.

Kết luận

Sử dụng tri thức trong Deep Learning là một quá trình liên tục, đòi hỏi sự sáng tạo, sự hiểu biết sâu sắc về công nghệ, và khả năng áp dụng vào các lĩnh vực khác nhau Việc ứng dụng Deep Learning một cách hiệu quả có thể mang lại nhiều lợi ích cho xã hội, từ việc giải quyết các vấn đề cấp bách đến việc tạo ra các sản phẩm và dịch vụ mới.

Tên thành viên Vai trò Nhiệm vụ

Phạm Khánh Linh Nhóm trưởng Phân công nhiệm vụ

Trần Thành Đại Thành viên Demo code Đỗ Trần Anh Vĩnh Thành viên Tìm hiểu nội dung

Trần Thành Đạt Thành Viên Tổng hợp nội dung

Trình bày slides Đào Hữu Phi Quân Thành Viên Tìm hiểu nội dung

Ngày đăng: 27/09/2024, 19:26

HÌNH ẢNH LIÊN QUAN

Hình 2 Phân phối class của dữ liệu training Biểu đồ tương quan giữa các Features: - báo cáo cuối kỳ khai phá dữ liệu và khai phá tri thức icr identifying age related conditions
Hình 2 Phân phối class của dữ liệu training Biểu đồ tương quan giữa các Features: (Trang 13)
Hình 3 Biểu đồ tương quan giữa các Features - báo cáo cuối kỳ khai phá dữ liệu và khai phá tri thức icr identifying age related conditions
Hình 3 Biểu đồ tương quan giữa các Features (Trang 14)
BẢNG PHÂN CÔNG - báo cáo cuối kỳ khai phá dữ liệu và khai phá tri thức icr identifying age related conditions
BẢNG PHÂN CÔNG (Trang 30)

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN