Osnova série Základy AI: od základů po jazykové modely a agenty
Mapa všech článků série — matematika, hledání, strojové učení, zpracování signálu, neuronové sítě, LSTM, transformery, generativní modely a AI agenti.
Tohle je plán celé série Základy AI: všechno, co chceme vysvětlit, seřazené od základů po detaily. Hotové články jsou odkazy, ostatní postupně dopisujeme. Osnova je mapa, ne povinná trasa — každý článek jde číst samostatně a na jeho začátku najdete, co se hodí znát předem.
Moduly na sebe navazují tak, jak ukazuje graf. Nejdřív mapa a matematika, pak dvě velké rodiny AI — ta, která hledá, a ta, která se učí. Ze strojového učení a zpracování signálu vyrostou neuronové sítě, z nich jazykové modely a generativní AI, a všechno se nakonec potká v AI agentech. Číslo pod názvem modulu ukazuje, kolik jeho článků už vyšlo.
- základy bez předchozích znalostí
- pokročilé staví na základech z dřívějších modulů
- do hloubky pro ty, kdo chtějí vědět, jak to funguje uvnitř
1. Úvod a mapa
Kde začít: co je umělá inteligence, odkud se vzala a základní slovník.
-
1.1
Mapa umělé inteligence Co je AI, strojové učení, hluboké učení a jazykové modely a jak do sebe zapadají.základy
-
1.2
Stručná historie AI Od Turingova testu přes zimy umělé inteligence po jazykové modely.základy
-
1.3
Data, model, trénink, inference Základní pojmy, bez kterých se ve zbytku série neobejdete.základy
2. Matematické základy
Nejdřív jazyk matematiky — zápis, množiny, relace, funkce, logika a grafy —, se kterým přečtete každou definici v sérii. Pak jen tolik matematiky, kolik je potřeba, vždy s příkladem z AI. Gradientní sestup je srdce skoro všeho, co se učí.
-
2.1
Jak číst matematický zápis Symboly, indexy, sumy a kvantifikátory — slovníček, se kterým přečtete každou definici v sérii.základy
-
2.2
Množiny a relace Prvky, podmnožiny, kartézský součin a relace — z nich se skládají stavy, data i grafy.základy
-
2.3
Funkce a zobrazení Definiční obor, obor hodnot a skládání — co přesně znamená zápis f : X → Y.základy
-
2.4
Logika a důkazy Spojky, implikace, kvantifikátory ∀ a ∃ a jak funguje matematický důkaz.základy
-
2.5
Grafy a stromy Vrcholy, hrany, cesty a stromy — struktura, na které stojí hledání i neuronové sítě.základy
-
2.6
Lineární algebra pro strojové učení Vektory, matice a skalární součin — jazyk, kterým mluví každý model.základy
-
2.7
Derivace, gradient a řetízkové pravidlo Jak zjistit, kterým směrem otočit knoflíky modelu.základy
-
2.8
Gradientní sestup: jak se model učí Gradientní sestup, SGD, momentum a Adam s animací po chybové krajině.pokročilé
3. Pravděpodobnost a statistika
Strojové učení je z velké části statistika. Od přesné definice pravděpodobnosti přes náhodné veličiny, distribuční funkci a hustotu k rozdělením, odhadům a entropii.
-
3.1
Co je pravděpodobnost Náhodný pokus, jevy a Kolmogorovovy axiomy — přesná definice místo „poměru příznivých případů“.základy
-
3.2
Podmíněná pravděpodobnost a Bayesova věta Jak změnit odhad, když se dozvíte něco nového — základ spamových filtrů i lékařské diagnostiky.základy
-
3.3
Náhodná veličina a distribuční funkce Diskrétní a spojité veličiny a funkce, která o rozdělení každé z nich řekne všechno.základy
-
3.4
Funkce hustoty a pravděpodobnostní funkce Proč má spojitá veličina v jednom bodě pravděpodobnost nula — a co místo toho ukazuje hustota.pokročilé
-
3.5
Střední hodnota, rozptyl a kovariance Kde rozdělení leží, jak je široké a jak spolu dvě veličiny souvisejí.základy
-
3.6
Přehled pravděpodobnostních rozdělení Bernoulliho, binomické, Poissonovo, rovnoměrné, normální a exponenciální — kdy které použít.základy
-
3.7
Zákon velkých čísel a centrální limitní věta Proč se průměry chovají tak předvídatelně a proč je normální rozdělení všude.pokročilé
-
3.8
Statistika a odhady parametrů Výběr, odhad, metoda maximální věrohodnosti a intervaly spolehlivosti.pokročilé
-
3.9
Teorie informace Entropie, křížová entropie a KL divergence — odkud se berou ztrátové funkce.pokročilé
4. Klasická AI: hledání, hry a logika
AI, která se nic neučí, ale přemýšlí: prohledává možnosti, propočítává tahy a odvozuje z pravidel.
-
4.1
Prohledávání stavového prostoru BFS, DFS, UCS, hladové hledání a A* na jednom bludišti.základy
-
4.2
Hry a protivník Minimax, alfa-beta ořezávání a Monte Carlo tree search.pokročilé
-
4.3
Splňování omezujících podmínek Sudoku, rozvrhy a backtracking s propagací omezení.pokročilé
-
4.4
Logika a znalostní systémy Znalosti zapsané pravidly, automatické odvozování a expertní systémy.pokročilé
-
4.5
Plánování Jak AI skládá posloupnost akcí k cíli — od STRIPS po dnešní agenty.pokročilé
5. Algoritmy inspirované přírodou
Když je možností tolik, že je nejde projít, pomůže okoukat to od přírody: evoluce, mravenci, hejna ptáků i chladnoucí kov.
-
5.1
Lokální hledání a simulované žíhání Horolezec, který uvízne na kopci — a jak mu pomůže fyzika chladnoucího kovu.základy
-
5.2
Genetické algoritmy Populace řešení, křížení, mutace a přirozený výběr v kódu.základy
-
5.3
Evoluční strategie a genetické programování Evoluce číselných parametrů i celých programů.pokročilé
-
5.4
Optimalizace mravenčí kolonií Jak feromonové stopy najdou krátkou cestu — i pro problém obchodního cestujícího.pokročilé
-
5.5
Optimalizace hejnem částic Hejno, které sdílí nejlepší nalezené místo, a proč to funguje.pokročilé
-
5.6
Neuroevoluce Evoluce vah i architektury neuronových sítí — NEAT a jeho následovníci.do hloubky
6. Fuzzy logika a fuzzy systémy
Svět není černobílý a fuzzy logika s tím počítá: místo „ano, nebo ne“ říká „do jaké míry“. Z pravidel, kterým rozumí člověk, staví regulátory a modely.
-
6.1
Fuzzy množiny a funkce příslušnosti Když prvek do množiny nepatří ani celý, ani vůbec — jak zapsat „trochu teplo“.základy
-
6.2
Fuzzy logika a pravděpodobnost Proč „je trochu teplo“ neznamená totéž co „je pravděpodobně teplo“.základy
-
6.3
Fuzzy logika: operace a pravidla Fuzzy průnik a sjednocení, t-normy a pravidla typu KDYŽ–PAK.pokročilé
-
6.4
Fuzzy řízení: Mamdani a Sugeno Fuzzifikace, odvozování a defuzzifikace — jak fuzzy regulátor řídí pračku nebo klimatizaci.pokročilé
-
6.5
Fuzzy shlukování Algoritmus fuzzy c-means: bod může patřit do více shluků zároveň.pokročilé
-
6.6
Neuro-fuzzy systémy (ANFIS) Fuzzy pravidla, jejichž parametry se učí jako neuronová síť.do hloubky
7. Pravděpodobnostní modely a sekvence
Jak počítat s nejistotou a s tím, co se děje v čase — od Markovových řetězců po Kalmanův filtr.
-
7.1
Markovovy řetězce Náhodné procesy bez paměti, přechodová matice a stacionární rozdělení.pokročilé
-
7.2
Skryté Markovovy modely Co se děje, když stav nevidíme — a Viterbiho algoritmus.pokročilé
-
7.3
Bayesovské sítě Graf závislostí mezi náhodnými veličinami a odvozování z něj.pokročilé
-
7.4
Kalmanův filtr Odhad skutečného stavu ze zašuměných měření, krok za krokem.do hloubky
8. Strojové učení
Obecný rámec: jaké druhy učení existují, proč model selže na nových datech a jak poznat, že se naučil dobře.
-
8.1
Druhy strojového učení S učitelem, bez učitele, s částečným učitelem, samoučení a zpětnovazební učení.základy
-
8.2
Přeučení a regularizace Proč model, který zná trénovací data nazpaměť, selže — a co s tím.pokročilé
-
8.3
Vyhodnocení modelu Trénovací a testovací data, křížová validace, přesnost, F1 a ROC.pokročilé
-
8.4
Shlukování a snížení dimenze k-means, PCA a t-SNE — jak uvidět strukturu ve stovkách rozměrů.pokročilé
9. Klasifikace a regrese
Dvě nejčastější úlohy strojového učení — do které škatulky to patří a kolik to bude — a modely, které je řeší: od přímky přes stromy po SVM.
-
9.1
Klasifikace a regrese: dvě úlohy učení s učitelem Kdy model odpovídá třídou a kdy číslem — a jak se podle toho měří chyba.základy
-
9.2
Lineární regrese Metoda nejmenších čtverců geometricky i maticově a co znamená R².základy
-
9.3
Polynomiální a nelineární regrese Jak přímku ohnout — a proč příliš ohnutá křivka předpovídá hůř.pokročilé
-
9.4
Logistická regrese Klasifikace sigmoidou, rozhodovací hranice a křížová entropie.základy
-
9.5
Vícetřídní klasifikace a softmax Od dvou tříd k mnoha: jeden proti všem a funkce softmax.pokročilé
-
9.6
Naivní Bayesův klasifikátor Bayesova věta v praxi: rychlý klasifikátor textu, který funguje lépe, než by měl.pokročilé
-
9.7
Ztrátové funkce MSE, MAE, Huberova ztráta, křížová entropie a hinge — co přesně model minimalizuje.pokročilé
-
9.8
Rozhodovací stromy a k nejbližších sousedů Dva modely, které se dají vysvětlit i bez vzorců.pokročilé
-
9.9
Ansámbly: náhodný les a gradient boosting Proč sto slabých modelů porazí jeden silný.pokročilé
-
9.10
SVM a jádrový trik Nejširší možná hranice mezi třídami a jak ji ohnout.do hloubky
10. Zpracování signálu
Zvuk, obraz a měření jsou signály. Než je dostane model, je potřeba je převést do čísel — a konvoluce odsud přejde rovnou do neuronových sítí.
-
10.1
Signál a vzorkování Co je signál, jak ho převést do čísel a proč platí Nyquistův teorém.základy
-
10.2
Fourierova transformace Rozklad signálu na frekvence a co nám spektrum prozradí.pokročilé
-
10.3
Filtry a konvoluce Vyhlazení, zvýraznění hran a odstranění šumu — a proč je konvoluce všude.pokročilé
-
10.4
Zvuk a řeč Spektrogram, mel škála a MFCC — jak se zvuk připravuje pro model.do hloubky
-
10.5
Obraz jako signál Pixely, barvy, 2D konvoluce a detekce hran.pokročilé
11. Neuronové sítě a hluboké učení
Od jednoho neuronu po sítě na obrázky a sekvence — včetně rekurentních sítí, LSTM a GRU.
-
11.1
Perceptron a umělý neuron Nejjednodušší neuronová síť a co neumí.základy
-
11.2
Neuronová síť od nuly Vícevrstvá síť a zpětné šíření chyby, ručně a krok za krokem.pokročilé
-
11.3
Aktivace, inicializace a normalizace Drobnosti, na kterých závisí, jestli se hluboká síť vůbec naučí.pokročilé
-
11.4
Konvoluční sítě (CNN) Jak síť poznává obrázky — vrstva po vrstvě.pokročilé
-
11.5
Rekurentní sítě (RNN) Sítě s pamětí pro sekvence a problém mizejícího gradientu.pokročilé
-
11.6
LSTM a GRU Brány, které rozhodují, co si síť zapamatuje a co zapomene.do hloubky
-
11.7
Autoenkodéry a reprezentace Síť, která se učí data zkomprimovat a zase rozbalit.pokročilé
-
11.8
Embeddingy a word2vec Jak se slovo stane vektorem, se kterým se dá počítat.pokročilé
12. Transformery a jazykové modely
Pozornost, transformer a všechno, co z jazykového modelu dělá asistenta.
-
12.1
Mechanismus pozornosti Jak se model naučí, na co se v textu dívat.pokročilé
-
12.2
Transformery a velké jazykové modely Architektura transformeru krok za krokem a jak z ní vznikne LLM.do hloubky
-
12.3
Tokenizace Jak se text rozseká na kousky, se kterými model pracuje.pokročilé
-
12.4
Předtrénování a škálování Proč větší model a víc dat funguje — a kde to přestává platit.do hloubky
-
12.5
Doladění a RLHF Jak se z modelu, který doplňuje text, stane asistent.do hloubky
-
12.6
Prompty, kontext a RAG Jak modelu dát správné informace ve správnou chvíli.pokročilé
13. Generativní modely
Modely, které data netřídí, ale vytvářejí — obrázky, zvuk i nové molekuly.
-
13.1
Variační autoenkodéry (VAE) Generování nových dat ze spojitého latentního prostoru.do hloubky
-
13.2
Generativní adversariální sítě (GAN) Dvě sítě, které se navzájem přelstívají.do hloubky
-
13.3
Difúzní modely Jak se z čistého šumu postupně stane obrázek.do hloubky
14. Zpětnovazební učení
Jak se naučit jednat jen z odměn a trestů — od Bellmanových rovnic po algoritmus za RLHF.
-
14.1
Markovovy rozhodovací procesy Stavy, akce, odměny a Bellmanovy rovnice.pokročilé
-
14.2
Q-learning a DQN Učení hodnoty akcí — od tabulky po hlubokou síť.pokročilé
-
14.3
Policy gradient a PPO Učení přímo politiky — algoritmus, který stojí i za RLHF.do hloubky
15. AI agenti v praxi
Kde se všechno potká: jazykový model, který plánuje, používá nástroje a pracuje za vás.
-
15.1
Jak funguje AI agent Jazykový model ve smyčce: nástroje, plánování a paměť.pokročilé
-
15.2
Programování s AI agenty Jak agentovi zadávat práci, kontrolovat ji a neztratit nad ní přehled.základy
-
15.3
Vyhodnocení a bezpečnost AI systémů Jak měřit, co AI umí, a jak zabránit, aby dělala, co nemá.pokročilé
Chybí vám v osnově něco, co byste chtěli vysvětlit? Napište nám — pořadí dalších článků se řídí i tím, o co je zájem.
Máte na to jiný názor? Napište na support@coden-app.com.