الدرس 3 — المهامّ
«الذكاء الاصطناعي في الصور» تعبير يغطّي مهامّ متباينة جدّاً في الكلفة والتعقيد. وتحديد المهمّة الصحيحة هو أهمّ قرار في المشروع، لأنّه يحدّد كلفة الوسم قبل أيّ شيء آخر.
التصنيف: ما في الصورة
المخرج: تسمية واحدة للصورة كلّها. «قطّ»، «سليم»، «معطوب».
أبسط المهامّ وأرخصها في الوسم: مجرّد تسمية لكلّ صورة. وهي كافية أكثر ممّا يُظنّ: كثير من مشاريع الفحص الصناعي هي في جوهرها تصنيف ثنائي بين «مقبول» و«مرفوض».
المقاييس هي مقاييس التصنيف المعروفة، والانتباه لعدم التوازن ضروري: إذا كانت 1% من القطع معطوبة، فنموذج يقول «سليم» دائماً يحقّق دقّة 99% وهو بلا قيمة. درس التقييم يشرح ذلك.
الكشف: ما في الصورة وأين
المخرج: قائمة مستطيلات محيطة، لكلّ منها تسمية ودرجة ثقة.
أثقل بكثير في الوسم: يجب رسم مستطيل حول كلّ جسم في كلّ صورة. وهذا يعني ساعات عمل بشري تتضاعف مع عدد الأجسام.
المقياس الخاصّ هنا IoU (نسبة التقاطع على الاتّحاد): يقيس مدى تطابق المستطيل المتوقَّع مع المستطيل الحقيقي. ويُعتبَر الكشف صحيحاً عادةً إذا تجاوز IoU حدّاً مثل 0.5.
الاستخدامات: عدّ الأشخاص أو المركبات، قراءة لوحات، تحديد موضع عيب على قطعة، إحصاء المنتجات على رفّ.
التقسيم: أيّ بكسل ينتمي إلى ماذا
المخرج: تسمية لكلّ بكسل. أدقّ المخرجات وأغلاها.
نوعان:
- التقسيم الدلالي: كلّ بكسل يحصل على صنف. كلّ بكسلات السيّارات «سيّارة»، بلا تفريق بين سيّارة وأخرى.
- تقسيم النسخ: يفرّق أيضاً بين الأجسام. «سيّارة 1» و«سيّارة 2».
الوسم هنا الأغلى بفارق كبير: تلوين المناطق يدوياً في كلّ صورة. ولهذا لا يُختار التقسيم إلّا حين تكون المساحة أو الشكل الدقيق جزءاً من الجواب: قياس مساحة ورم، حساب نسبة سطح متضرّر، فصل خلايا في صورة مجهرية.
التتبّع: الشيء نفسه عبر الزمن
في الفيديو، تضاف مسألة: كيف نعرف أنّ الجسم في الإطار الحالي هو نفسه في الإطار السابق؟
هذه هي الهُويّة عبر الزمن، وهي ضرورية لأيّ شيء يتضمّن عدّاً أو قياس مدّة. وصعوبتها تأتي من الحجب: جسم يمرّ خلف عمود ثم يظهر، ويجب ألا يُحسَب مرّتين.
مقارنة عملية
| المهمّة | المخرج | كلفة الوسم | المقياس الأساسي | استخدام نمطي |
|---|---|---|---|---|
| التصنيف | تسمية واحدة | منخفضة | الإحكام والاستدعاء | مقبول أو مرفوض |
| الكشف | مستطيلات | مرتفعة | IoU ومتوسّط الإحكام | عدّ وتحديد موضع |
| التقسيم الدلالي | تسمية لكلّ بكسل | مرتفعة جدّاً | IoU لكلّ صنف | قياس مساحة |
| تقسيم النسخ | قناع لكلّ جسم | الأعلى | متوسّط إحكام الأقنعة | فصل أجسام متلاصقة |
| التتبّع | مسارات | مرتفعة جدّاً | مقاييس تتبّع متعدّد | عدّ في فيديو |
ابدأ من أبسط مهمّة تحلّ مشكلتك فعلاً، لا من أدقّ مخرج ممكن. كثير من المشاريع اختارت التقسيم البكسلي وأنفقت أسابيع في الوسم، وكان التصنيف الثنائي كافياً تماماً للقرار المطلوب. اسأل: ما القرار الذي سيُتَّخذ من المخرج؟ إن كان القرار «أوقف الخطّ أم لا»، فالتصنيف يكفي.
مهامّ أخرى تستحقّ الذكر
- القراءة الآلية للنصوص (OCR): استخراج نصّ من صورة. ناضجة جدّاً في النصوص المطبوعة، وأصعب في اليدوية وفي العربية المتّصلة.
- تقدير الوضعية: تحديد مفاصل الجسم. تُستخدم في الرياضة والسلامة المهنية والتأهيل.
- البحث بالتشابه البصري: إيجاد الصور الشبيهة، بالمنطق نفسه الذي في درس التمثيلات لكن على الصور.
- كشف الشواذّ: تعلّم الشكل الطبيعي وتنبيه على كلّ اختلاف. مفيد جدّاً حين تكون العيوب نادرة ومتنوّعة بلا حصر.
في ثلاث جمل
التصنيف يعطي تسمية واحدة وهو الأرخص وسماً والأكثر كفايةً ممّا يُظنّ، والكشف يعطي مواضع بمستطيلات ويُقاس بمقياس IoU، والتقسيم يعطي تسمية لكلّ بكسل وهو الأغلى ولا يُختار إلّا إذا كان الشكل أو المساحة جزءاً من الجواب. والتتبّع يضيف مسألة الهُويّة عبر الزمن، وصعوبته تأتي من الحجب. والقاعدة الحاكمة: ابدأ من أبسط مهمّة تكفي للقرار المطلوب، لأنّ كلفة الوسم هي الكلفة الحقيقية للمشروع.
التالي — الدرس 4: المعماريات ←