Beim überwachten Lernen, auch als überwachtes maschinelles Lernen bezeichnet, handelt es sich um eine Unterkategorie von Maschinellem Lernen und Künstlicher Intelligenz. Es wird durch die Verwendung von gekennzeichneten Datensätzen definiert, um Algorithmen zu trainieren, die Daten klassifizieren oder Ergebnisse genau vorhersagen können.
Wenn Eingabedaten in das Modell eingegeben werden, passt es seine Gewichtung an, bis das Modell entsprechend ausgerichtet ist, was im Rahmen der Kreuzvalidierung erfolgt. Überwachtes Lernen hilft Unternehmen dabei, eine Vielzahl realer Probleme im großen Maßstab zu lösen, z. B. das Einordnen von Spam in einem anderen Ordner als dem Posteingang. Es kann verwendet werden, um besonders genaue Modelle für maschinelles Lernen zu erstellen.
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Beim überwachten Lernen wird ein Trainingssatz verwendet, der den Modellen beibringt, den gewünschten Output zu erzielen. Dieser Trainings-Datensatz enthält Eingaben und korrekte Ausgaben, die dafür sorgen, dass das Modell im Laufe der Zeit dazu lernt. Der Algorithmus misst seine Genauigkeit durch die Verlustfunktion und passt sich so lange an, bis ein Fehler ausreichend minimiert wurde.
Überwachtes Lernen kann bei der Datengewinnung in zwei Problemkategorien unterteilt werden: Klassifizierung und Regression:
In überwachten maschinellen Lernprozessen werden verschiedene Algorithmen und Berechnungstechniken verwendet. Nachfolgend finden Sie ein paar kurze Erläuterungen zu einigen der am häufigsten verwendeten Lernmethoden, die normalerweise mithilfe von Programmen wie R oder Python berechnet werden:
Unüberwachtes maschinelles Lernen und überwachtes maschinelles Lernen werden häufig in einem Satz genannt. Im Gegensatz zu überwachtem Lernen verwendet unüberwachtes Lernen ungekennzeichnete Daten. Anhand dieser Daten werden Muster ermittelt, die bei der Lösung von Cluster- oder Zuordnungsproblemen helfen. Dies ist besonders nützlich, wenn Fachexperten sich über gemeinsame Eigenschaften innerhalb eines Datensatzes nicht sicher sind. Gängige Clustering-Algorithmen sind hierarchische, k-Means- und Gaußsche Mischungsmodelle.
Von halbüberwachtem Lernen sprechen wir, wenn nur ein Teil der gegebenen Eingabedaten beschriftet wurde. Unüberwachtes und halbüberwachtes Lernen können attraktivere Alternativen darstellen, da es zeitaufwändig und kostspielig sein kann, sich auf Fachwissen zu verlassen, um Daten für überwachtes Lernen angemessen zu kennzeichnen.
Einen umfassenden Einblick in die Unterschiede zwischen diesen Ansätzen finden Sie unter „Überwachtes vs. unüberwachtes Lernen: Was ist der Unterschied?“
Modelle für überwachtes Lernen können verwendet werden, um eine Reihe von Geschäftsanwendungen zu erstellen und weiterzuentwickeln, zum Beispiel:
Obwohl überwachtes Lernen Unternehmen Vorteile wie umfassende Dateneinblicke und verbesserte Automatisierung bieten kann, gibt es einige Herausforderungen beim Aufbau nachhaltiger Modelle für überwachtes Lernen. Im Folgenden sind einige dieser Herausforderungen aufgeführt:
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