Lập trình AI

Nhật ký tự học AI bài 2.1 Hàm số trong Machine Learning

Mục tiêu bài học, là hiểu hàm số thôi! eazy!

Hàm số trong toán học

Hàm số thì tôi được học từ thời cấp 3, nhưng thực sự không nhớ cho lắm, giờ tra lại thì hiểu là Hàm số là một quy tắc sao cho mỗi phần tử của tập đầu vào → đúng 1 phần tử ở tập đầu ra (Đầu vào (input) → xử lý → đầu ra (output)).

f:XYf: X \to Y
  • X: tập input
  • Y: tập output
  • f: quy tắc gán

Thực ra cái hàm số này áp dụng quá trời trong cuộc sống, luôn ví dụ: máy bán nước tự động chẳng hạn:

  • Input là tiền và sản phẩm bạn chọn (coca, lavie, nước cam …): x = (loại_nước, số_tiền) <=> x = (Coca, 10k)
  • Output chính là cái chai nước bạn chọn và tiền thừa trả lại: y = (Coca, 0đ)
  • Cái máy chính là hàm số, trong đó nó sẽ kiểm tra số tiền bạn đưa vào, cùng loại nước bạn chọn, nếu đủ tiền thì trả nước, nếu không đủ thì yêu cầu thêm tiền hoặc trả lại, còn nếu dư tiền sẽ trả nước và tiền thừa.

Tư duy tương tự ta sẽ có loạt máy khác, ví dụ máy in, input là tài liệu, mực, máy ép hoa quả .v..v..

Hàm số trong AI

Về cơ bản trong AI thì hàm số vẫn được biểu diễn bằng công thức:

y=f(x)y=f(x)

Hàm số trong ML là một mô hình dự đoán:

  • x: dữ liệu đầu vào (features)
  • f: mô hình (cái não nhân tạo)
  • y: kết quả dự đoán

Ngoài ra ta có công thức nâng cao hơn:

y=f(x;θ)y=f(x;θ)
  • x: dữ liệu
  • θ (theta): tham số (trọng số, weights)
  • f: dạng hàm (linear, neural network…)

Ví dụ tôi có công cụ tra cứu điểm thi của học sinh giỏi:

  • Input là x = điểm số của học sinh
  • Output là y = học sinh giỏi hoặc không giỏi
  • Hàm là nếu điểm ≥ 8 → học sinh giỏi và ngược lại
  • Theta θ chính là điểm 8 (ngưỡng quyết định học sinh giỏi hay không)

Trong thực tế hàm số trong AI thường là:

y=f(x1,x2,,xn;θ)y=f(x1​,x2​,…,xn​;θ)

AI vẫn dùng đúng khái niệm hàm số của toán, không thêm gì mới. Nhưng đổi vai trò của hàm:

  • Hàm được điều chỉnh bằng tham số θ
  • Hàm không được cho trước
  • Hàm được suy ra từ dữ liệu

So sánh hàm trong Toán và AI

Khía cạnhToán học (tổng quát)AI / ML
Hàm sốĐối tượng nghiên cứuCông cụ để học
Hàm có sẵn?Không
Mục tiêuHiểu & chứng minhDự đoán & tổng quát
Độ chính xácTuyệt đốiGần đúng
ChiềuThường thấpRất cao
Kết quảCông thức / định lýMô hình / tham số

Ứng dụng của Hàm Số trong AI

Nhóm ứng dụng AIDạng hàm sốInput (x)Output (y)Hàm số dùng để làm gì
Dự đoán (Regression)( y = f(x) )Nhiều biến sốMột giá trị sốƯớc lượng đại lượng liên tục (giá nhà, nhiệt độ, doanh thu…)
Phân loại (Classification)( y = f(x) \in {0,1,…} )Dữ liệu đặc trưngNhãn / nhómRa quyết định, phân loại đối tượng
Nhận dạng (Vision / Speech)( y = f(x) )Ảnh, âm thanhNhãn / chữ / ý nghĩaChuyển dữ liệu thô → biểu diễn có ý nghĩa
Biến đổi đặc trưng (Feature learning)( z = f(x) )Dữ liệu gốcVector đặc trưngNén, trích xuất thông tin quan trọng
Tạo sinh (Generative AI)( y = f(z) )Vector ẩn (latent)Dữ liệu mớiSinh ảnh, văn bản, âm thanh chưa từng có
Đánh giá sai số (Loss)( L(y, y_{thật}) )Dự đoán + nhãn thậtSố đo saiĐánh giá mô hình đúng/sai bao nhiêu
Huấn luyện (Optimization)( \theta \leftarrow \arg\min L )Tham số θθ mớiĐiều chỉnh hàm để tốt dần lên

Bài này chỉ vậy thôi, không cần tính toán phức tạp, cầu kỳ!

Related Posts

Leave A Reply

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *