פרספטרון

במדעי המחשב הפרספטרון הוא אלגוריתם ממשפחת האלגוריתמים הלומדים. זהו אלגוריתם למידה "און ליין", משמע הוא לומד תוך כדי ריצה מדגימות שאבחן בזמן פעולתו. מטרתו של האלגוריתם היא לאבחן בין סוגים שונים של דגימות אותן הוא מקבל. לדוגמה, לאבחן בין גברים ונשים על פי מידת הנעל ואורך השיער.

הסבר כללי

הפרספטרון נחשב לאלגוריתם הסיווג הפשוט ביותר אך לדעת מומחים בתחום פשטותו אינה גורעת מאיכותו, הוא נחשב יעיל ובעל תוצאות טובות. האלגוריתם מחקה את התנהגות הנוירונים (תא עצב) במערכת העצבים, ועל-כן הוא נחשב לאחת הדוגמאות לרשת עצבית מלאכותית.

הפרספטרון מקבל דגימות כקלט הוא ומחזיר כפלט את סיווג הדגימה, הוא מאבחן בין סוגים שונים של דגימות על ידי ציון שייתן לאותה דגימה אותו הוא יחשב על ידי הכפלת וקטור הדגימה שקיבל בוקטור המשקולות אותו הוא שומר. וקטור המשקולות מאפיין את חשיבותם של משתני הדגימה, לדוגמה אם אורך השיער שולי לעומת מידת הנעל כאשר מבחינים בין גבר לאישה המשקולת של אורך השיער תהיה 0.2 ושל מידת הנעל תהיה 0.8.

הפרספטרון משפר את עצמו בכל דגימה שהוא בודק, השיפור נעשה באמצעות כך שהוא משנה את כיוון וקטור המשקולות בכל פעם שהוא טועה באבחון, ובכך ככל שהאלגוריתם יותר מנוסה הוא משיג תוצאות יותר מדויקות.

אופן האבחון

האלגוריתם יכפיל כל אחד מערכי וקטור הדגימה בערכי וקטור המשקולות המתאים לו ויסכם את מכפלות אלו: $\ \sum_{i=0}^{n}w_i x_i$

לאחר שאלגוריתם העריך את סיווג הדגימה (על־פי ציון הסיכמה לעיל) יעדכן את משקולותיו באופן הבא: $\ W_i=W_i+u(Y_i*X_i)$

• $Y_i$
  • $Y_i=-1$ אם הייתה טעות באבחנה כלפי מעלה - משמע פונקציית ההערכה של האלגוריתם הייתה גבוהה מידי ולכן נתקן למטה.
  • $Y_i=1$ אם הייתה טעות באבחנה כלפי מטה - משמע פונקציית ההערכה של האלגוריתם הייתה נמוכה מידי ולכן נתקן למעלה.
  • $Y_i=0$ אם לא הייתה טעות באבחנה.
• $X_i$ הנו ערך הפרמטר $i$ בדגימה אותה האלגוריתם מאבחן.
• $W_i$ המשקולת על הפרמטר $i$.
• $u$ קבוע המכונה 'קצב הלמידה' זהו מספר קטן למשל 0.1.

ניתן לראות שכאשר אין טעות $Y_i=0$ וכתוצאה מכך המשקולות אינן משתנות כלל.

דוגמה לאופן הפעולה

בדוגמה הנ"ל ניתן לראות כיצד עובד האלגוריתם לאבחון בין דגימות, Y הנו הערך שנתן הפרספטרון לדגימה ו־T הנו הערך האמיתי של הדגימה

ראו גם

• בינה מלאכותית
• למידה חישובית

קישורים חיצוניים

• דינמיקה של תהליכי למידה
• פרספטרון ^{(אנגלית)}