Osnova série Základy AI: od základov po jazykové modely a agentov
Mapa všetkých článkov série — matematika, hľadanie, strojové učenie, spracovanie signálu, neurónové siete, LSTM, transformery, generatívne modely a AI agenti.
Toto je plán celej série Základy AI: všetko, čo chceme vysvetliť, zoradené od základov po detaily. Hotové články sú odkazy, ostatné postupne dopisujeme. Osnova je mapa, nie povinná trasa — každý článok sa dá čítať samostatne a na jeho začiatku nájdete, čo je dobré vedieť vopred.
Moduly na seba nadväzujú tak, ako ukazuje graf. Najprv mapa a matematika, potom dve veľké rodiny AI — tá, ktorá hľadá, a tá, ktorá sa učí. Zo strojového učenia a spracovania signálu vyrastú neurónové siete, z nich jazykové modely a generatívna AI, a všetko sa nakoniec stretne v AI agentoch. Číslo pod názvom modulu ukazuje, koľko jeho článkov už vyšlo.
- základy bez predchádzajúcich znalostí
- pokročilé stavia na základoch z predchádzajúcich modulov
- do hĺbky pre tých, ktorí chcú vedieť, ako to funguje vnútri
1. Úvod a mapa
Kde začať: čo je umelá inteligencia, odkiaľ sa vzala a základný slovník.
-
1.1
Mapa umelej inteligencie Čo je AI, strojové učenie, hlboké učenie a jazykové modely a ako do seba zapadajú.základy
-
1.2
Stručná história AI Od Turingovho testu cez zimy umelej inteligencie po jazykové modely.základy
-
1.3
Dáta, model, tréning, inferencia Základné pojmy, bez ktorých sa vo zvyšku série nezaobídete.základy
2. Matematické základy
Najprv jazyk matematiky — zápis, množiny, relácie, funkcie, logika a grafy —, s ktorým prečítate každú definíciu v sérii. Potom len toľko matematiky, koľko je potrebné, vždy s príkladom z AI. Gradientný zostup je srdcom takmer všetkého, čo sa učí.
-
2.1
Ako čítať matematický zápis Symboly, indexy, sumy a kvantifikátory — slovníček, s ktorým prečítate každú definíciu v sérii.základy
-
2.2
Množiny a relácie Prvky, podmnožiny, karteziánsky súčin a relácie — z nich sa skladajú stavy, dáta aj grafy.základy
-
2.3
Funkcie a zobrazenia Definičný obor, obor hodnôt a skladanie — čo presne znamená zápis f : X → Y.základy
-
2.4
Logika a dôkazy Spojky, implikácia, kvantifikátory ∀ a ∃ a ako funguje matematický dôkaz.základy
-
2.5
Grafy a stromy Vrcholy, hrany, cesty a stromy — štruktúra, na ktorej stojí hľadanie aj neurónové siete.základy
-
2.6
Lineárna algebra pre strojové učenie Vektory, matice a skalárny súčin — jazyk, ktorým hovorí každý model.základy
-
2.7
Derivácia, gradient a reťazové pravidlo Ako zistiť, ktorým smerom otočiť gombíky modelu.základy
-
2.8
Gradientný zostup: ako sa model učí Gradientný zostup, SGD, momentum a Adam s animáciou po chybovej krajine.pokročilé
3. Pravdepodobnosť a štatistika
Strojové učenie je z veľkej časti štatistika. Od presnej definície pravdepodobnosti cez náhodné veličiny, distribučnú funkciu a hustotu k rozdeleniam, odhadom a entropii.
-
3.1
Čo je pravdepodobnosť Náhodný pokus, javy a Kolmogorovove axiómy — presná definícia namiesto „pomeru priaznivých prípadov“.základy
-
3.2
Podmienená pravdepodobnosť a Bayesova veta Ako zmeniť odhad, keď sa dozviete niečo nové — základ spamových filtrov aj lekárskej diagnostiky.základy
-
3.3
Náhodná veličina a distribučná funkcia Diskrétne a spojité veličiny a funkcia, ktorá o rozdelení každej z nich povie všetko.základy
-
3.4
Funkcia hustoty a pravdepodobnostná funkcia Prečo má spojitá veličina v jednom bode pravdepodobnosť nula — a čo namiesto toho ukazuje hustota.pokročilé
-
3.5
Stredná hodnota, rozptyl a kovariancia Kde rozdelenie leží, aké je široké a ako spolu dve veličiny súvisia.základy
-
3.6
Prehľad pravdepodobnostných rozdelení Bernoulliho, binomické, Poissonovo, rovnomerné, normálne a exponenciálne — kedy ktoré použiť.základy
-
3.7
Zákon veľkých čísel a centrálna limitná veta Prečo sa priemery správajú tak predvídateľne a prečo je normálne rozdelenie všade.pokročilé
-
3.8
Štatistika a odhady parametrov Výber, odhad, metóda maximálnej vierohodnosti a intervaly spoľahlivosti.pokročilé
-
3.9
Teória informácie Entropia, krížová entropia a KL divergencia — odkiaľ sa berú stratové funkcie.pokročilé
4. Klasická AI: hľadanie, hry a logika
AI, ktorá sa nič neučí, ale premýšľa: prehľadáva možnosti, prepočítava ťahy a odvodzuje z pravidiel.
-
4.1
Prehľadávanie stavového priestoru BFS, DFS, UCS, pažravé hľadanie a A* na jednom bludisku.základy
-
4.2
Hry a protivník Minimax, alfa-beta orezávanie a Monte Carlo tree search.pokročilé
-
4.3
Splňovanie obmedzujúcich podmienok Sudoku, rozvrhy a backtracking s propagáciou obmedzení.pokročilé
-
4.4
Logika a znalostné systémy Znalosti zapísané pravidlami, automatické odvodzovanie a expertné systémy.pokročilé
-
4.5
Plánovanie Ako AI skladá postupnosť akcií k cieľu — od STRIPS po dnešných agentov.pokročilé
5. Algoritmy inšpirované prírodou
Keď je možností toľko, že sa nedajú prejsť, pomôže odpozerať to od prírody: evolúcia, mravce, kŕdle vtákov aj chladnúci kov.
-
5.1
Lokálne hľadanie a simulované žíhanie Horolezec, ktorý uviazne na kopci — a ako mu pomôže fyzika chladnúceho kovu.základy
-
5.2
Genetické algoritmy Populácia riešení, kríženie, mutácia a prirodzený výber v kóde.základy
-
5.3
Evolučné stratégie a genetické programovanie Evolúcia číselných parametrov aj celých programov.pokročilé
-
5.4
Optimalizácia mravčou kolóniou Ako feromónové stopy nájdu krátku cestu — aj pre problém obchodného cestujúceho.pokročilé
-
5.5
Optimalizácia rojom častíc Roj, ktorý zdieľa najlepšie nájdené miesto, a prečo to funguje.pokročilé
-
5.6
Neuroevolúcia Evolúcia váh aj architektúry neurónových sietí — NEAT a jeho nasledovníci.do hĺbky
6. Fuzzy logika a fuzzy systémy
Svet nie je čiernobiely a fuzzy logika s tým počíta: namiesto „áno, alebo nie“ hovorí „do akej miery“. Z pravidiel, ktorým rozumie človek, stavia regulátory a modely.
-
6.1
Fuzzy množiny a funkcie príslušnosti Keď prvok do množiny nepatrí ani celý, ani vôbec — ako zapísať „trochu teplo“.základy
-
6.2
Fuzzy logika a pravdepodobnosť Prečo „je trochu teplo“ neznamená to isté čo „je pravdepodobne teplo“.základy
-
6.3
Fuzzy logika: operácie a pravidlá Fuzzy prienik a zjednotenie, t-normy a pravidlá typu AK–TAK.pokročilé
-
6.4
Fuzzy riadenie: Mamdani a Sugeno Fuzzifikácia, odvodzovanie a defuzzifikácia — ako fuzzy regulátor riadi práčku alebo klimatizáciu.pokročilé
-
6.5
Fuzzy zhlukovanie Algoritmus fuzzy c-means: bod môže patriť do viacerých zhlukov naraz.pokročilé
-
6.6
Neuro-fuzzy systémy (ANFIS) Fuzzy pravidlá, ktorých parametre sa učia ako neurónová sieť.do hĺbky
7. Pravdepodobnostné modely a sekvencie
Ako počítať s neistotou a s tým, čo sa deje v čase — od Markovových reťazcov po Kalmanov filter.
-
7.1
Markovove reťazce Náhodné procesy bez pamäti, prechodová matica a stacionárne rozdelenie.pokročilé
-
7.2
Skryté Markovove modely Čo sa deje, keď stav nevidíme — a Viterbiho algoritmus.pokročilé
-
7.3
Bayesovské siete Graf závislostí medzi náhodnými veličinami a odvodzovanie z neho.pokročilé
-
7.4
Kalmanov filter Odhad skutočného stavu zo zašumených meraní, krok za krokom.do hĺbky
8. Strojové učenie
Všeobecný rámec: aké druhy učenia existujú, prečo model zlyhá na nových dátach a ako spoznať, že sa naučil dobre.
-
8.1
Druhy strojového učenia S učiteľom, bez učiteľa, s čiastočným učiteľom, samoučenie a učenie posilňovaním.základy
-
8.2
Preučenie a regularizácia Prečo model, ktorý pozná trénovacie dáta naspamäť, zlyhá — a čo s tým.pokročilé pripravujeme
-
8.3
Vyhodnotenie modelu Trénovacie a testovacie dáta, krížová validácia, presnosť, F1 a ROC.pokročilé pripravujeme
-
8.4
Zhlukovanie a zníženie dimenzie k-means, PCA a t-SNE — ako uvidieť štruktúru v stovkách rozmerov.pokročilé pripravujeme
9. Klasifikácia a regresia
Dve najčastejšie úlohy strojového učenia — do ktorej škatuľky to patrí a koľko to bude — a modely, ktoré ich riešia: od priamky cez stromy po SVM.
-
9.1
Klasifikácia a regresia: dve úlohy učenia s učiteľom Kedy model odpovedá triedou a kedy číslom — a ako sa podľa toho meria chyba.základy pripravujeme
-
9.2
Lineárna regresia Metóda najmenších štvorcov geometricky aj maticovo a čo znamená R².základy pripravujeme
-
9.3
Polynomiálna a nelineárna regresia Ako priamku ohnúť — a prečo príliš ohnutá krivka predpovedá horšie.pokročilé pripravujeme
-
9.4
Logistická regresia Klasifikácia sigmoidou, rozhodovacia hranica a krížová entropia.základy pripravujeme
-
9.5
Viactriedna klasifikácia a softmax Od dvoch tried k mnohým: jeden proti všetkým a funkcia softmax.pokročilé pripravujeme
-
9.6
Naivný Bayesov klasifikátor Bayesova veta v praxi: rýchly klasifikátor textu, ktorý funguje lepšie, než by mal.pokročilé pripravujeme
-
9.7
Stratové funkcie MSE, MAE, Huberova strata, krížová entropia a hinge — čo presne model minimalizuje.pokročilé pripravujeme
-
9.8
Rozhodovacie stromy a k najbližších susedov Dva modely, ktoré sa dajú vysvetliť aj bez vzorcov.pokročilé pripravujeme
-
9.9
Ansámble: náhodný les a gradient boosting Prečo sto slabých modelov porazí jeden silný.pokročilé pripravujeme
-
9.10
SVM a jadrový trik Najširšia možná hranica medzi triedami a ako ju ohnúť.do hĺbky pripravujeme
10. Spracovanie signálu
Zvuk, obraz a merania sú signály. Skôr než ich dostane model, treba ich previesť na čísla — a konvolúcia odtiaľto prejde rovno do neurónových sietí.
-
10.1
Signál a vzorkovanie Čo je signál, ako ho previesť na čísla a prečo platí Nyquistova teoréma.základy pripravujeme
-
10.2
Fourierova transformácia Rozklad signálu na frekvencie a čo nám prezradí spektrum.pokročilé pripravujeme
-
10.3
Filtre a konvolúcia Vyhladenie, zvýraznenie hrán a odstránenie šumu — a prečo je konvolúcia všade.pokročilé pripravujeme
-
10.4
Zvuk a reč Spektrogram, melová škála a MFCC — ako sa zvuk pripravuje pre model.do hĺbky pripravujeme
-
10.5
Obraz ako signál Pixely, farby, 2D konvolúcia a detekcia hrán.pokročilé pripravujeme
11. Neurónové siete a hlboké učenie
Od jedného neurónu po siete na obrázky a sekvencie — vrátane rekurentných sietí, LSTM a GRU.
-
11.1
Perceptrón a umelý neurón Najjednoduchšia neurónová sieť a čo nedokáže.základy pripravujeme
-
11.2
Neurónová sieť od nuly Viacvrstvová sieť a spätné šírenie chyby, ručne a krok za krokom.pokročilé pripravujeme
-
11.3
Aktivácie, inicializácia a normalizácia Drobnosti, od ktorých závisí, či sa hlboká sieť vôbec naučí.pokročilé pripravujeme
-
11.4
Konvolučné siete (CNN) Ako sieť rozpoznáva obrázky — vrstvu po vrstve.pokročilé pripravujeme
-
11.5
Rekurentné siete (RNN) Siete s pamäťou pre sekvencie a problém miznúceho gradientu.pokročilé pripravujeme
-
11.6
LSTM a GRU Brány, ktoré rozhodujú, čo si sieť zapamätá a čo zabudne.do hĺbky pripravujeme
-
11.7
Autoenkodéry a reprezentácie Sieť, ktorá sa učí dáta skomprimovať a znova rozbaliť.pokročilé pripravujeme
-
11.8
Embeddingy a word2vec Ako sa zo slova stane vektor, s ktorým sa dá počítať.pokročilé pripravujeme
12. Transformery a jazykové modely
Pozornosť, transformer a všetko, čo z jazykového modelu robí asistenta.
-
12.1
Mechanizmus pozornosti Ako sa model naučí, na čo sa v texte pozerať.pokročilé pripravujeme
-
12.2
Transformery a veľké jazykové modely Architektúra transformera krok za krokom a ako z nej vznikne LLM.do hĺbky pripravujeme
-
12.3
Tokenizácia Ako sa text rozseká na kúsky, s ktorými model pracuje.pokročilé pripravujeme
-
12.4
Predtrénovanie a škálovanie Prečo väčší model a viac dát funguje — a kde to prestáva platiť.do hĺbky pripravujeme
-
12.5
Doladenie a RLHF Ako sa z modelu, ktorý dopĺňa text, stane asistent.do hĺbky pripravujeme
-
12.6
Prompty, kontext a RAG Ako dať modelu správne informácie v správnej chvíli.pokročilé
13. Generatívne modely
Modely, ktoré dáta netriedia, ale vytvárajú — obrázky, zvuk aj nové molekuly.
-
13.1
Variačné autoenkodéry (VAE) Generovanie nových dát zo spojitého latentného priestoru.do hĺbky
-
13.2
Generatívne adversariálne siete (GAN) Dve siete, ktoré sa navzájom prekabaťujú.do hĺbky
-
13.3
Difúzne modely Ako sa z čistého šumu postupne stane obrázok.do hĺbky
14. Učenie posilňovaním
Ako sa naučiť konať len z odmien a trestov — od Bellmanových rovníc po algoritmus za RLHF.
-
14.1
Markovove rozhodovacie procesy Stavy, akcie, odmeny a Bellmanove rovnice.pokročilé
-
14.2
Q-learning a DQN Učenie hodnoty akcií — od tabuľky po hlbokú sieť.pokročilé
-
14.3
Policy gradient a PPO Učenie priamo politiky — algoritmus, ktorý stojí aj za RLHF.do hĺbky
15. AI agenti v praxi
Kde sa všetko stretne: jazykový model, ktorý plánuje, používa nástroje a pracuje za vás.
-
15.1
Ako funguje AI agent Jazykový model v slučke: nástroje, plánovanie a pamäť.pokročilé
-
15.2
Programovanie s AI agentmi Ako agentovi zadávať prácu, kontrolovať ju a nestratiť nad ňou prehľad.základy
-
15.3
Vyhodnotenie a bezpečnosť AI systémov Ako merať, čo AI dokáže, a ako zabrániť, aby robila, čo nemá.pokročilé
Chýba vám v osnove niečo, čo by ste chceli vysvetliť? Napíšte nám — poradie ďalších článkov sa riadi aj tým, o čo je záujem.
Máte na to iný názor? Napíšte na support@coden-app.com.