Pengantar Kecerdasan Buatan (Bagian 10)

 

Bagian ini akan membahas perbedaan machine learning dan deep learning. Sering ada kebingungan antara pembelajaran mendalam (deep learning) dan pembelajaran mesin (machine learning). Kedua topik tersebut cukup kompleks, dan keduanya memiliki banyak kesamaan. Jadi untuk memahami perbedaannya, kita lihat dua aspek tingkat tinggi dari machine learning dan hubungannya dengan deep learning. Pertama-tama, meskipun keduanya biasanya membutuhkan data dalam jumlah besar, jenisnya berbeda. Contoh : misalkan kita memiliki foto ribuan hewan dan ingin membuat algoritma untuk menemukan foto kuda. Pembelajaran mesin tidak dapat menganalisis foto itu sendiri, data harus diberi label. Algoritmae pembelajaran mesin kemudian akan dilatih untuk mengenali kuda, melalui proses yang dikenal sebagai pembelajaran terawasi. Meskipun pembelajaran mesin kemungkinan besar akan memberikan hasil yang baik, mereka masih memiliki keterbatasan. Bukankah lebih baik melihat piksel gambar itu sendiri dan menemukan polanya ? tetapi untuk melakukannya dengan pembelajaran mesin, perlu menggunakan proses yang disebut ekstraksi fitur. Ini berarti harus menemukan jenis karakteristik kuda, seperti bentuk, kuku, warna, dan tinggi, yang kemudian akan coba diidentifikasi oleh algoritma. Ini adalah pendekatan yang bagus, tetapi jauh dari sempurna. Bagaimana jika fitur melenceng atau tidak memperhitungkan outlier atau pengecualian ? dalam kasus seperti itu, keakuratan model kemungkinan besar akan berkurang. Lagi pula, ada banyak variasi jenis kuda. Ekstraksi fitur juga memiliki kelemahan karena mengabaikan sejumlah besar data. Ini bisa sangat rumit, jika bukan tidak mungkin, untuk kasus penggunaan tertentu. Lihatlah virus komputer. Struktur dan polanya, yang dikenal sebagai tanda/ciri (signatures), terus berubah untuk menyusup ke sistem. Tetapi dengan ekstraksi fitur, seseorang entah bagaimana harus mengantisipasi hal ini, yang tidak praktis. Inilah sebabnya mengapa perangkat lunak keamanan siber sering mengumpulkan tanda/ciri setelah virus menyebabkan kerusakan. Tetapi dengan pembelajaran yang mendalam (deep learning), kita dapat memecahkan masalah ini. Pendekatan ini menganalisis semua data, piksel demi piksel, lalu menemukan hubungan menggunakan jaringan saraf, yang meniru otak manusia.

 

Pembelajaran mendalam (deep learning) adalah subbidang pembelajaran mesin. Jenis sistem ini memungkinkan pemrosesan data dalam jumlah besar untuk menemukan hubungan dan pola yang seringkali tidak dapat dideteksi manusia. Kata "dalam" mengacu pada jumlah lapisan tersembunyi di jaringan saraf, yang memberikan banyak kekuatan untuk belajar. Ketika berbicara tentang topik AI, pembelajaran mendalam adalah yang paling mutakhir dan sering menghasilkan sebagian besar desas-desus di media arus utama. “(deep learning) AI adalah kekuatan baru,” puji Andrew Yan-Tak Ng, mantan kepala ilmuwan di Baidu dan salah satu pendiri Google Brain. Namun penting juga untuk diingat bahwa deep learning masih dalam tahap awal pengembangan dan komersialisasi. Misalnya, baru sekitar tahun 2015 Google mulai menggunakan teknologi ini untuk mesin pencarinya. Sejarah jaringan saraf penuh dengan pasang surut, adalah Frank Rosenblatt yang menciptakan perceptron (algoritma untuk pembelajaran yang diawasi dari pengklasifikasi biner. Pengklasifikasi biner adalah fungsi yang dapat memutuskan apakah input, yang diwakili oleh vektor angka, milik kelas tertentu atau tidak), yang merupakan sistem yang cukup mendasar. Tetapi kemajuan akademik nyata dengan jaringan saraf tidak terjadi sampai tahun 1980-an, seperti terobosan dengan backpropagation, jaringan saraf convolutional, dan jaringan saraf berulang. Namun agar pembelajaran mendalam berdampak pada dunia nyata, dibutuhkan pertumbuhan data yang mengejutkan, seperti dari Internet, dan lonjakan daya komputasi.



 

Otak manusia, beratnya hanya sekitar 3,3 pon, otak manusia adalah prestasi evolusi yang luar biasa. Ada sekitar 86 miliar neuron, sering disebut materi abu-abu, yang terhubung dengan triliunan sinapsis. Pikirkan neuron sebagai CPU (Central Processing Units) yang mengambil data. Pembelajaran terjadi dengan penguatan atau pelemahan sinapsis. Otak terdiri dari tiga wilayah: otak depan, otak tengah, dan otak belakang. Di antaranya, ada berbagai area yang menjalankan fungsi berbeda. Beberapa yang utama termasuk yang berikut : (1) Hippocampus: Di sinilah otak menyimpan kenangan, inilah bagian yang gagal ketika seseorang mengidap penyakit Alzheimer, di mana seseorang kehilangan kemampuan untuk membentuk ingatan jangka pendek. (2) Lobus Frontal : di sini otak berfokus pada emosi, ucapan, kreativitas, penilaian, perencanaan, dan penalaran dan (3) Cerebral Cortex : ini mungkin yang paling penting dalam hal AI. Korteks serebral membantu berpikir dan aktivitas kognitif lainnya. Menurut penelitian dari Suzana Herculano-Houzel, tingkat kecerdasan berhubungan dengan jumlah neuron di area otak ini. Lalu bagaimana deep learning dibandingkan dengan otak manusia ? Ada beberapa kesamaan, setidaknya di area seperti retina, ada proses menelan data dan mengolahnya melalui jaringan yang kompleks, yang didasarkan pada penetapan bobot. Tapi tentu saja, ini hanya bagian kecil dari proses pembelajaran. Selain itu, masih banyak misteri tentang otak manusia, dan tentu saja tidak didasarkan pada hal-hal seperti komputasi digital (melainkan, tampaknya lebih merupakan sistem analog). Namun, seiring dengan kemajuan penelitian, penemuan dalam ilmu saraf dapat membantu membangun model baru untuk AI.

 

Sumber : T. Taulli, 2019, Artificial Intelligence Basics A Non-Technical Introduction, Apress   

Comments