‹

07 Shake The Table

7 · ​เขย่า​มัน​ซะ

​ถ้า​ลูกบอล​ติด​อยู่​ใน​หลุม​ผิด ​อย่า​ไป​ดึง​มัน​ขึ้น — ​เขย่า​โต๊ะ

​นี่​เป็น​คำตอบ​ที่​ดู​ไม่​ฉลาด​เลย​ตอน​ได้ยิน​ครั้งแรก ​และ​มัน​มาจาก​อาชีพ​ที่​เก่าแก่​กว่า​คอมพิวเตอร์​หลาย​พันปี

​ช่างตีเหล็ก​รู้เรื่อง​นี้​มา​นาน​แล้ว ​เวลา​จะ​ทำให้​โลหะ​แข็งแรง​และ​ไม่​เปราะ ​เขา​ไม่​ได้​ทุบ​มัน​ให้​เข้าที่ ​เขา​เผา​ให้​ร้อน​แล้ว​ปล่อย​ให้​เย็น​ลง​ช้า ๆ ​กระบวนการ​นี้​เรียก​ว่า annealing ​และ​เหตุผล​ที่​มัน​ได้ผล​คือ​ของ​ที่​ร้อน​สั่น​แรง ​อะตอม​กระโดด​ไปมา​ได้ ​พอ​ค่อย ๆ ​เย็น​ลง ​อะตอม​ก็​ค่อย ๆ ​ตกลง​เข้าที่​ของ​มัน ​ถ้า​ปล่อย​ให้​เย็น​เร็ว​เกินไป ​อะตอม​จะ​ค้าง​อยู่​ใน​ตำแหน่ง​มั่ว ๆ ​ที่​มัน​บังเอิญ​อยู่​ตอนนั้น ​โลหะ​จะ​เปราะ​และ​แตก​ง่าย

​แปล​เป็น​ภาษา​ของ​บท​ที่แล้ว: ​ร้อน ​แปล​ว่า​ลูกบอล​กระโดด​ได้ ​เย็น ​แปล​ว่า​ลูกบอล​กลิ้ง​ลง​อย่าง​เดียว

​ลูกบอล​ที่​เย็น​สนิท​ติด​หลุม​แรก​ที่​เจอ​เสมอ ​ลูกบอล​ที่​ร้อน​จัด​กระโดด​ไป​ทั่ว​จน​ไม่​ยอม​นอน​ที่ไหน​เลย ​ของ​ที่​ต้องการ​คือ​เริ่ม​ร้อน​แล้ว​ค่อย ๆ ​เย็น — ​ตอน​ร้อน​มัน​สำรวจ​ได้​กว้าง ​หลุม​ตื้น ๆ ​กัก​มัน​ไว้​ไม่​อยู่ ​พอ​เย็น​ลง​เรื่อย ๆ ​มัน​จะ​หลุด​ออกจาก​หลุม​ตื้น​ได้​แต่​ออกจาก​หลุม​ลึก​ไม่​ได้ ​สุดท้าย​มัน​จะ​นอน​อยู่​ใน​หลุม​ที่​ลึก​ที่สุด​เท่าที่​เดิน​ไป​เจอ

​วิธี​นี้​ถูก​เขียน​เป็น​อัลกอริทึม​ใน​ปี 1983 ​โดย Scott Kirkpatrick, Daniel Gelatt ​และ Mario Vecchi ​ตีพิมพ์​ใน Science ​ชื่อ​ของ​มัน​คือ simulated annealing — ​การอบ​จำลอง ​ซึ่ง​เป็น​ชื่อ​ที่​ซื่อสัตย์​มาก ​มัน​คือ​การเอา​วิธี​ของ​ช่างตีเหล็ก​มา​ใช้กับ​ตัวเลข

​ทีนี้ Geoffrey Hinton ​กับ Terry Sejnowski ​เอา​ความคิด​นี้​ไป​ใส่​ใน Hopfield network ​ใน​ปี 1983 ​และ​ตั้งชื่อ​ของ​ที่​ได้​ว่า Boltzmann machine ​ตาม​ชื่อ Ludwig Boltzmann ​นักฟิสิกส์​ชาว​ออสเตรีย​ที่​เขียน​กฎ​ว่า​ระบบ​ที่​มี​อุณหภูมิ​หนึ่ง ๆ ​จะ​พบ​อยู่​ใน​สถานะ​ไหน​ด้วย​ความน่าจะเป็น​เท่าไร

​แต่​สิ่ง​ที่​พวกเขา​เพิ่ม​เข้าไป​อีก​อย่าง​สำคัญ​กว่า​อุณหภูมิ ​และ​มัน​คือ​สิ่ง​ที่​คณะกรรมการ​โนเบล​อ้าง​ถึง​ใน​ปี 2024

​พวกเขา​แบ่ง​นิว​รอน​ออก​เป็น​สอง​พวก

​พวก​แรก​เรียก​ว่า visible units ​คือ​หน่วย​ที่​ได้​เห็น​ข้อมูลจริง ​รูป​ที่​ป้อน​เข้าไป​ตกลง​บน​หน่วย​พวก​นี้

​พวก​ที่สอง​เรียก​ว่า hidden units ​คือ​หน่วย​ที่​ไม่​ได้​เห็น​อะไร​เลย ​ไม่​มี​ข้อมูล​ตกลง​บน​มัน ​ไม่​มี​คำตอบ​ที่​ถูก​ให้​มัน​เทียบ ​มัน​แค่​ต่อ​อยู่​กับ​หน่วย​พวก​แรก ​และ​มัน​ถูก​ปล่อย​ให้หา​เอง​ว่า​จะ​ตั้งตัว​ยังไง

​ฟัง​ดูเหมือน​ของ​ที่​ไร้ประโยชน์​ที่สุด​ใน​เครื่อง ​และ​มัน​คือ​ส่วน​ที่​ทำให้​เครื่อง​เข้าใจ​อะไร​บางอย่าง

​เหตุผล​คือ​ถ้า​หน่วย​ที่ซ่อน​อยู่ตัว​หนึ่ง​พบ​ว่า ​ทุกครั้งที่​หน่วย​ที่​มองเห็น​สาม​ตัว​นี้​ติด​พร้อมกัน ​มัน​เอง​ก็​ควร​ติด​ด้วย ​หน่วย​นั้น​ก็​เพิ่ง​ค้นพบ​รูปแบบ​ที่​ไม่​มี​ใคร​บอก​มัน ​สมมติ​ป้อน​รูป​ตัวอักษร​เข้าไป​เป็น​พัน ๆ ​รูป ​หน่วย​ซ่อนตัว​หนึ่ง​อาจจะ​กลายเป็น​คน​ที่​ติด​ทุกครั้งที่​มี​เส้น​ตั้งอยู่​ตรงกลาง ​อีก​ตัว​ติด​ทุกครั้งที่​มี​วงกลม​ปิด ​ไม่​มี​ใคร​สอน​คำ​ว่า​เส้น​ตั้ง​หรือ​วงกลม​ให้​มัน​เลย ​มัน​หา​เอง​เพราะ​รูปแบบ​นั้น​ทำให้​พลังงาน​รวม​ของ​ระบบ​ต่ำ​ลง

​นี่​คือ​สิ่ง​ที่​คำประกาศ​รางวัล​ปี 2024 ​เรียก​ว่า "​วิธี​ที่​สามารถ​ค้นพบ​คุณสมบัติ​ใน​ข้อมูล​ได้​ด้วยตัวเอง"

​มัน​คือ​การเรียนรู้​แบบ​ที่​ไม่​มี​ใคร​เฉลย ​เรียก​ใน​วงการ​ว่า unsupervised learning ​และ​มัน​ใกล้​กับ​สิ่ง​ที่​เด็ก​ทำ​มากกว่า​การเรียน​แบบ​มี​เฉลย ​เด็ก​ที่​เห็น​หมา​สามสิบ​ตัว​ไม่​ได้​ถูก​สอน​นิยาม​ของ​หมา ​เขา​สร้าง​หมวด​ของ​ตัวเอง​ขึ้น​มาจาก​ของ​ที่​เห็น​ซ้ำ ๆ ​แล้ว​ค่อย​มี​คน​มา​ติดป้าย​ชื่อ​ทีหลัง

​ราคา​ของ​มัน​คือ​เวลา Boltzmann machine ​ฉบับ​ดั้งเดิม​สอน​ช้า​มาก ​เพราะ​ทุกครั้งที่​จะ​ปรับ​น้ำหนัก​สักที ​ต้อง​ปล่อย​ให้​ระบบ​เขย่า​ตัวเอง​จน​เข้าที่​ก่อน ​แล้ว​วัด ​แล้ว​ทำซ้ำ ​ใน​เครื่อง​ยุค​ทศวรรษ 1980 ​นี่​แปล​ว่า​โจทย์​ขนาด​จริงจัง​ใช้เวลานาน​เกิน​กว่า​จะ​รอ​ไหว

​ของ​ที่​แก้​เรื่อง​นี้​เกิดขึ้น​จาก​การ​ตัด​สาย​ออก ​ไม่​ใช่​การเพิ่ม​อะไร​เข้าไป ​และ​มัน​ได้ชื่อ​ว่า Restricted Boltzmann Machine

​สิบ​ปี​ถัดมา​มัน​คือ​สิ่ง​ที่​ปลุก deep learning ​ขึ้น​มาจาก​หลุม ​แล้ว​มัน​ก็​หาย​ไป​เงียบ ๆ

​บท​หน้าเป็น​เรื่อง​ของ​มัน

​ลอง​เอง: ​หา​เหรียญ​สัก​สิบ​เหรียญ​กับ​กล่อง​หรือ​ถาด​ที่​มี​ขอบ ​วาง​เหรียญ​คว่ำ​หงาย​มั่ว ๆ ​แล้ว​ตั้งเป้า​ว่า​อยาก​ให้​หงาย​ทั้งหมด ​เขย่า​เบา​มาก ๆ — ​แทบ​ไม่​มี​เหรียญ​ไหน​พลิก ​ระบบ​ติด​อยู่​ที่​เดิม ​เขย่า​แรง​เต็มที่ — ​เหรียญ​พลิก​มั่ว​ไป​หมด ​เขย่า​หยุด​แล้วก็​ยัง​มั่ว​เหมือนเดิม ​ทีนี้​ลอง​เขย่า​แรง​ก่อน​แล้ว​ค่อย ๆ ​เบา​ลง​จน​หยุด ​จะ​ยัง​ไม่​ได้​หงาย​ครบ​สิบ ​เพราะ​เหรียญ​ไม่​มีเหตุผล​ทาง​พลังงาน​ที่จะ​ชอบ​หงาย​มากกว่า​คว่ำ ​แต่​คุณ​จะ​รู้สึก​ได้​ด้วยมือ​ว่า​ของ​ที่​คุณ​กำลัง​คุม​อยู่​คือ ​ความกว้าง​ของ​การสำรวจ ​ไม่​ใช่​ทิศทาง​ของ​มัน ​นั่น​คือ​สิ่ง​เดียว​ที่​อุณหภูมิ​ทำ

​บท​นี้​จะ​ผิด​เมื่อ: ​มี​หลักฐาน​ว่า Boltzmann machine ​ค้นพบ​รูปแบบ​ใน​ข้อมูล​ได้​โดย​ไม่ต้อง​มี hidden units ​หรือ​พบ​ว่า​คำประกาศ​รางวัลโนเบล​ปี 2024 ​ไม่​ได้​อ้าง​ถึง​ความสามารถ​ใน​การค้นพบ​คุณสมบัติ​ด้วยตัวเอง​ว่า​เป็นผล​งาน​ของ Hinton

บทถัดไป · 9 / 1408 The Scaffold
Size
Page
Font

Copy The Right Layer

❦
1ลอกให้ถูกชั้น201 The Burr302 The Flappers403 A Neuron On Paper504 Whose Fault605 Compasses In Iron706 Memory Is A Valley807 Shake The Table908 The Scaffold1009 When We Stopped Saving1110 Deep And Narrow1211 The Wall Moved1312 Iron That Thinks1413 Sources