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小學生的AI課 | 第三篇 : 電腦怎麼分蘋果跟橘子?
小學生的AI課 | 第三篇 : 電腦怎麼分蘋果跟橘子?

【深入淺出「監督式學習」與「決策樹」】

監督式學習:像教小孩認水果

小孩怎麼學水果?
你給他看蘋果的照片說:「這是蘋果。」給他看橘子的照片說:「這是橘子。」多看幾次,他就會自己分辨。AI 也是一樣,這稱為:監督式學習(Supervised Learning)

認水果

AI 如何學會分類?

監督式學習的三步驟:

1. 準備訓練資料(含標籤)
例如:(圖片 → 蘋果)、(圖片 → 橘子)

2. 讓 AI 找出特徵
像是顏色、形狀、紋路……
AI 在分類的方式,其實與人類做分類的流程完全一樣。

3. 建立模型(Model)
之後看到新圖片,AI 會用這些規律做判斷。

圖表 1監督式學習模型訓練前, 要先標註好”答案”

決策樹:最直覺的 AI 演算法

決策樹非常像「選項組合」。它會一路「問問題」,直到得到答案。

決策樹

實例:使用決策樹進行「芒果分級」

爺爺想把芒果分成 A、B、C 級,要看哪些特徵?

• 重量是否 ≥ 500g?
• 顏色:橘紅或橘黃?
• 是否有斑點?

演算法會由資料長出一顆決策樹,假設樹長成下圖所示。

決策樹實例

透過這棵決策樹,可以分類不同芒果,例如:

• 有斑點 → C級
• 無斑點 + 橘紅 + ≥ 500g → A級

文具分類案例:選對特徵,比選多特徵更重要

有一堆文具(直尺、原子筆、修正帶、橡皮擦)數據,包括:

• 長度(cm)
• 重量(g)

畫出它的散點圖。

散點圖

光看重量並沒辦法有效分類,但此例僅「長度」可以把四種文具切得非常乾淨。 故僅以長度作為分界線轉成決策樹就能完成文具分類!

分類結果

AI 的重點不在於看得多,而在於看得準

選對特徵,比大量特徵更能提升模型效果。

下一篇,我們要看看:
沒有標準答案時,AI 要怎麼自己找規律?