¿Qué es machine learning? Aprendizaje automático

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20 Oct 202107:20

Summary

TLDREl guion del video explica el aprendizaje automático de manera sencilla, comparándolo con la capacidad de un robot para aprender y actuar como un humano. Se utiliza un ejemplo de un robot que aprende a cruzar una calle solo cuando el semáforo está en verde. Se discuten diferentes métodos de aprendizaje como el no supervisado, supervisado y semi-supervisado, y se introducen conceptos como clustering y asociación. Además, se mencionan tipos de modelos como la clasificación y la regresión, y se invita al espectador a explorar más sobre estos temas.

Takeaways

  • 🤖 La inteligencia artificial y el aprendizaje automático buscan replicar el comportamiento humano, permitiendo a las máquinas aprender y, en ocasiones, mejorarse.
  • 🚦 Un ejemplo sencillo de aprendizaje es un robot que aprende a cruzar una calle solo cuando el semáforo está en verde.
  • 📊 El aprendizaje no supervisado permite a las máquinas aprender a partir de datos sin una guía explícita, como en el caso de un robot que observa la relación entre patos y semáforos.
  • 📈 El aprendizaje supervisado implica que se le enseña a la máquina a través de ejemplos y se le proporciona retroalimentación sobre la precisión de sus decisiones.
  • 🌟 El aprendizaje semi-supervisado es una combinación donde algunas partes de los datos están etiquetadas y otras no, permitiendo al modelo aprender de ambas.
  • 🔍 Los modelos de aprendizaje por asociación se utilizan para descubrir relaciones entre diferentes variables, como la correlación entre el peso y la estatura en el ejemplo de las mujeres embarazadas.
  • 📉 Los algoritmos de clustering son métodos de aprendizaje no supervisado que agrupan datos en conjuntos basándose en características similares.
  • 📊 Las funciones lineales son herramientas utilizadas en el aprendizaje automático para separar datos, como en el caso de diferenciar entre objetos que son coches y aquellos que no lo son.
  • 📈 El aprendizaje por refuerzo es un tipo de aprendizaje donde el modelo toma decisiones basadas en el feedback recibido, mejorando su rendimiento con el tiempo.
  • 🌳 Los algoritmos de árboles y bosques aleatorios son técnicas de aprendizaje automático que construyen modelos basados en decisiones en forma de árbol.

Q & A

  • ¿Qué es el machine learning en pocas palabras?

    -El machine learning es cuando queremos que una máquina o un robot aprenda y actúe de forma similar a un humano, pero con la capacidad de mejorar a partir de su experiencia.

  • ¿Cómo aprende un robot en el ejemplo del semáforo?

    -El robot aprende a base de prueba y error. Al principio, no sabe qué hacer cuando el semáforo está en rojo o verde. A través de errores (por ejemplo, cruzar en rojo y ser golpeado por coches), aprende que debe cruzar cuando el semáforo está en verde.

  • ¿Qué es un modelo en machine learning?

    -Un modelo es una representación entrenada con datos para realizar una tarea específica. En el ejemplo del semáforo, el modelo aprende a cruzar solo cuando la luz está en verde.

  • ¿Qué es el clustering en machine learning?

    -El clustering es un método de aprendizaje no supervisado donde los datos se agrupan en diferentes categorías sin que se les indique explícitamente si están bien o mal clasificados.

  • ¿Qué es el aprendizaje por asociación?

    -El aprendizaje por asociación encuentra relaciones entre diferentes características. Por ejemplo, una mujer con sobrepeso y con pareja puede estar embarazada, y el modelo aprende a asociar estas características.

  • ¿En qué consiste el aprendizaje no supervisado?

    -En el aprendizaje no supervisado, la máquina aprende por su cuenta sin recibir retroalimentación sobre si está bien o mal. Simplemente realiza acciones y agrupa datos de acuerdo a patrones que detecta.

  • ¿Qué es el aprendizaje supervisado?

    -En el aprendizaje supervisado, la máquina recibe retroalimentación sobre si sus acciones son correctas o incorrectas. A través de estas correcciones, mejora su capacidad para tomar decisiones correctas.

  • ¿Qué es el aprendizaje semi supervisado?

    -El aprendizaje semi supervisado combina aprendizaje supervisado y no supervisado. El robot tiene algunos datos etiquetados (con información correcta) y otros sin etiquetar, y utiliza los datos etiquetados para guiar su aprendizaje.

  • ¿Qué es un modelo de clasificación?

    -Un modelo de clasificación diferencia entre diferentes categorías. Por ejemplo, puede diferenciar entre coches y no coches, clasificando todo lo que no es un coche como 'no coche'.

  • ¿Qué diferencia hay entre los modelos de clasificación y regresión?

    -Un modelo de clasificación asigna datos a diferentes categorías, mientras que un modelo de regresión predice valores continuos, como el número de clics a partir del número de emails enviados.

Outlines

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🤖 Introducción al Machine Learning

El primer párrafo introduce el concepto de machine learning como el proceso de enseñar a una máquina a comportarse de manera similar a un humano, aprendiendo y mejorando sus acciones. Se utiliza el ejemplo de un pequeño robot que debe aprender a cruzar una calle solo cuando el semáforo está en verde. Se explica cómo el robot, a través del aprendizaje, puede detectar semáforos y asociar sus colores con acciones específicas, como cruzar o no cruzar. Además, se menciona el uso de modelos de datos para que el robot aprenda a partir de ejemplos, como la supervivencia de patos en función del color del semáforo. Se introducen conceptos como clustering (agrupación) y asociación en el aprendizaje no supervisado, donde el robot aprende sin una guía directa sobre el resultado correcto.

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🚦 Aprendizaje Supervisado y No Supervisado

El segundo párrafo profundiza en los tipos de aprendizaje en machine learning: supervisado y no supervisado. El aprendizaje supervisado se ilustra con el ejemplo del robot y el semáforo, donde el robot recibe retroalimentación (correcto o incorrecto) sobre sus decisiones. Esto le permite al robot ajustar su comportamiento para futuras decisiones similares. Por otro lado, el aprendizaje no supervisado se describe como un proceso en el que el robot aprende a partir de datos sin etiquetas, como diferenciar entre objetos que pertenecen a un grupo o no. Se menciona también el aprendizaje semi-supervisado, que es una combinación de ambos métodos, donde algunas etiquetas están disponibles pero no para todos los datos. Finalmente, se exploran diferentes tipos de modelos, como la clasificación y la regresión, y se invita a los espectadores a compartir sus comentarios y sugerencias para futuros videos.

Mindmap

Keywords

💡Machine Learning

El Machine Learning es cuando una máquina o robot aprende a comportarse de manera similar a un ser humano, mejorando con la experiencia. En el video, se ejemplifica con un robot que aprende a cruzar la calle solo cuando el semáforo está en verde.

💡Modelo

Un modelo es una representación matemática que una máquina usa para tomar decisiones basadas en los datos que ha aprendido. En el video, el robot se entrena con una lista de datos para reconocer cuándo debe cruzar en verde y no en rojo.

💡Aprendizaje supervisado

Este es un tipo de Machine Learning donde la máquina recibe retroalimentación después de cada acción, corrigiendo sus errores a lo largo del tiempo. En el video, el robot aprende a cruzar solo cuando el semáforo está en verde, corrigiéndose cada vez que se equivoca gracias a la intervención humana.

💡Aprendizaje no supervisado

En este tipo de Machine Learning, la máquina aprende sin recibir retroalimentación, explorando por su cuenta. En el video, se menciona que el robot 'aprende como le sale de los huevos', es decir, sin intervención humana directa.

💡Clustering

Clustering es un método de aprendizaje no supervisado que agrupa datos similares sin necesidad de etiquetarlos. En el video, se habla de agrupar datos, como el caso de los patos que sobreviven o no al cruzar en función del semáforo.

💡Asociación

La asociación es un método de aprendizaje donde la máquina descubre relaciones entre diferentes variables. El video lo explica con el ejemplo de aprender a diferenciar entre mujeres embarazadas y mujeres con sobrepeso, asociando características como peso y pareja.

💡Función lineal

Una función lineal es una representación matemática de una relación directa entre variables. En el video, se utiliza para crear una línea que ayuda al robot a distinguir entre cuándo debe o no debe cruzar la calle basándose en los colores del semáforo.

💡Clasificación

Clasificación es un modelo en Machine Learning que permite separar datos en diferentes categorías. En el video, se menciona el ejemplo de enseñar a un robot a identificar coches y diferenciar entre lo que es un coche y lo que no lo es, como una moto.

💡Regresión

La regresión es otro tipo de algoritmo de Machine Learning que predice valores continuos. En el video, se menciona cómo se puede predecir el número de clics que se recibirán en función del número de correos electrónicos enviados, usando una línea que sigue los datos.

💡Aprendizaje semi-supervisado

Es un tipo de aprendizaje que combina el aprendizaje supervisado y no supervisado. En el video, se describe con el ejemplo de flores rojas y rosas, donde algunas están etiquetadas y otras no. El robot usa las etiquetas cuando están disponibles para guiar su aprendizaje.

Highlights

Machine learning es el proceso de enseñar a una máquina a actuar como un humano, aprendiendo y mejorando sus acciones.

Un ejemplo sencillo es un robot que aprende a cruzar la calle solo cuando el semáforo está en verde.

El robot puede aprender a diferenciar entre semáforos verdes y rojos para tomar decisiones de tránsito.

La capacidad de aprender no supervisado implica que el robot no recibe retroalimentación sobre si sus acciones son correctas o incorrectas.

En aprendizaje supervisado, el robot recibe retroalimentación para ajustar sus acciones según los resultados.

El aprendizaje por refuerzo es un tipo de aprendizaje no supervisado donde el robot aprende por medio de recompensas y castigos.

El aprendizaje no supervisado se utiliza cuando no se tiene una respuesta correcta conocida, como en el caso de agrupar datos sin etiquetas.

El aprendizaje supervisado es útil cuando se tiene una respuesta correcta y se desea que el robot aprenda a replicarla.

El aprendizaje semi-supervisado es una mezcla entre supervisado y no supervisado, donde algunas etiquetas son conocidas pero no todas.

El modelo de clasificación es una técnica de aprendizaje supervisado que busca diferenciar entre clases de datos.

El modelo de regresión es otra técnica de aprendizaje supervisado que se utiliza para predecir valores numéricos.

El aprendizaje por asociación es un tipo de aprendizaje no supervisado que busca encontrar relaciones entre diferentes variables.

El clustering es un método de aprendizaje no supervisado que agrupa datos en grupos similares.

La función lineal es una técnica utilizada en modelos de clasificación para separar datos en dos grupos.

El error en el aprendizaje es una medida de la diferencia entre las predicciones del modelo y los resultados reales.

Los algoritmos de aprendizaje automático pueden ser ajustados y optimizados para mejorar la precisión de las predicciones.

Existen múltiples algoritmos y técnicas de aprendizaje automático, cada uno con sus propias aplicaciones y ventajas.

El aprendizaje automático se puede aplicar a una amplia variedad de problemas, desde la clasificación de imágenes hasta la predicción de series temporales.

Transcripts

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pero qué es machine learning en

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pocas palabras es cuando queremos que un

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robot o una máquina se comporte de forma

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similar a como lo haría un humano

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aprendiendo y no se limita sólo a eso

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sino que si encima puede hacerlo mejor

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pues eso que te llevas aquí tenemos un

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pequeño robot que intenta aprender y de

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que pues bien tienes una carretera y un

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semáforo en el otro lado nuestro pequeño

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robot tiene que aprender que únicamente

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puede pasar cuando esté en verde eso

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indicará que las personas pueden pasar

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ahora imagínate que este personaje es

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capaz de detectar lo que son semáforos

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cada vez que ve a un semáforo sabe que

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hace algo pero no sabe qué hace

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únicamente entiende que a veces está en

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verde y que a veces está en rojo pues

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bien nuestra querida máquina puede

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aprender a base de hostias si pasamos

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cuando está en rojo pues básicamente se

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la cargan los coches sin embargo cuando

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pasa cuando está en verde se acaba dando

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cuenta de que sobrevive a ver y este

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problema se puede plantear de muchísimas

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formas tú imagínate que te has dejado

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toda tu pasta en crear este que de

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momento es muy estúpido imagínate que en

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esta carretera a veces pasan patos y

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alguien le da por documentar en una

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lista la cantidad de veces que el pato

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ha sobrevivido cuando el semáforo está

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en verde o cuando está a ver es de

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lógica que la mayoría de veces el pato

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sobrevive cuando está en verde y tú como

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buen explorador te has gastado una pasta

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en un y le vas a pasar una lista

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para que intenta aprender de ella no que

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se la juegue aquí y luego en un entorno

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controlado como por ejemplo tu casa vas

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a probar a ponerle un semáforo delante

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ya ver qué narices hace cuando un chisme

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de esto se está bastante preparado como

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para salir a la acción se le conoce como

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modelo es decir acabas de crear un

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modelo que está lo suficientemente

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entrenado con una lista de datos como

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para saber lo que tiene que hacer por

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ejemplo este modelo si le pasas el color

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rojo ya sabe que no se tiene que mover

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en caso contrario puede seguir adelante

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aquí tenemos una supuesta lista de patos

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en esta lista hay patos que han

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sobrevivido y patos que no obviamente

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los que no han sobrevivido es cuando

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estaba de color rojo serían como podemos

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ver los de la derecha pero es que

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también vemos que algún pato ha

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sobrevivido y es que puede ser puede ser

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que hayan pasado coches pero que no lo

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hayan atropellado

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aquí es donde nuestro pequeño robot

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tiene que aprender y obviamente se puede

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equivocar pero podría aprender a

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distinguir que tenemos dos conjuntos

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aquí y decir pues a ver más o menos yo

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creo que si corto por lo que sería por

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aquí el medio no voy tan mal y

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abracadabra esta línea es una función en

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un plano bueno y tienes miles de

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ejemplos en internet de qué es una

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función lineal pero en pocas palabras

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sería la línea recta de la función pues

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bien nuestro modelo podría tener esta

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función en su cabecita que le va a

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ayudar a saber lo que tiene que hacer

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sabiendo que un tono verde es muy

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posible que vaya a la cosa bien en

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machine learning a agrupar estos grupos

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se le llama clustering pero también

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existe otro método de aprender que se

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llama asociación veamos de qué va

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imagínate qué quieres aprender a

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diferenciar entre chicas gordas y chicas

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embarazadas puede saber podría haber una

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relación entre el peso y la estatura

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pero es que ahora imagínate que las

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embarazadas tienen pareja pues bien

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sabemos que la asociación muy gorda más

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tener pareja es posiblemente embarazada

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y esto es el modelo de aprendizaje por

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asociación a diferencia del modelo de

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cluster que funciona por agrupación

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fíjate que en ambos casos no le hemos

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dicho a nuestros robots si los

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resultados están bien ni mal simplemente

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le hemos dejado que haga lo que le dé la

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gana ni siquiera le hemos dicho si está

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aproximadamente bien ni aproximadamente

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mal por eso a este tipo de aprendizaje

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se le llama aprendizaje no supervisado

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vamos que el aprendido cómo le sale de

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los huevos ahora tenemos un tercer

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escenario de nuevo con nuestro semáforo

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y nosotros estamos en una esquina

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simplemente como meros espectadores

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cuando el semáforo está en verde él

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tendrá que tomar una decisión como al

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principio es un poco estúpido puede

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decir pues no pasó y tú sabiendo cuál es

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el resultado le dices que tienes que

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pasar o en otras palabras le dices pues

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estás equivocado entonces tu máquina

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empieza a reflexionar y empieza a decir

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a ver a ver hay algo que no me cuadra

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voy a intentarlo otra vez está en verde

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que hago pues no paso y se lo vuelve a

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decir porque claro al principio no sabe

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qué está pasando le dice pues no quiero

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pasar y tú le volverás a decir pues lo

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has vuelto a hacer mal entonces se

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quedará pensando de nuevo ya la

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siguiente dirá ahora sí que pasó y le

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dirás bien bien has progresado y ahora

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la máquina toda confiada irá paso cuando

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esté en rojo y tú le dirás incorrecto no

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tendrías que haber pasado vamos que en

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el fondo hay una lista de acciones donde

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la máquina toma una decisión y

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dependiendo del color del semáforo

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cuando tome la decisión tú sabrás si

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está bien o está mal a partir de estas

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decisiones que tú ya sabes cuál es el

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resultado final la puedes ir entrenando

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pero básicamente tu máquina al inicio no

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sabe el resultado final por eso tiene

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que ir probando será después cuando lo

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compruebe para ver si lo ha hecho bien o

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mal a este tipo de aprendizaje se le

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conoce como aprendizaje supervisado y

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bien hoy has aprendido a diferenciar los

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dos tipos de aprendizaje el match in

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learning supervisado y el match in

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learning no supervisado pero antes de

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acabar aquí va una pequeña curiosidad

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que tienes que saber hay un término que

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se le conoce como el semi supervisado

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imagínate que tienes conjuntos de flores

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rojas y conjuntos de flores rosas y

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tienes un montón de fotografías para

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cada una de ellas y bien ahora imagínate

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que algunas de ellas tienen etiquetas

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indicando que eran de color rosa o de

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color rojo pero no todas ellas tienen

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etiqueta por lo tanto nuestro robot va a

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intentar aprender como le dé la gana

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viendo los colorines pero de vez en

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cuando puede utilizar la etiqueta para

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guiarse de si va bien o si va mal pero

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únicamente en aquellos casos que haya

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obviamente una etiqueta y esto sería el

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aprendizaje semi supervisado ahora bien

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existen generalmente dos tipos de formas

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de crear modelos por ejemplo imagínate

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que un conjunto de coches tienen cosas

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en común cualquier otra cosa no estará

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en este conjunto como por ejemplo una

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persona una banana o una cucaracha

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bailando a la macarena a nuestro robot

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le queremos lo que es un coche y

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podríamos utilizar una función lineal

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donde a la izquierda del plano

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tendríamos todo lo que tienen en común

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los coches coches más grandes más

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pequeños ruedas más anchas menos anchas

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ya la derecha todo lo que no se parece a

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un coche por lo tanto este modelo ahora

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sabe diferenciar entre coche y no coche

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y no sabrá lo que es una moto

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simplemente una moto te dirá que es un

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no coche a este tipo de modelos se le

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conoce como modelo de clasificación

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vamos a diferenciarlo del otro tipo de

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modelo sabemos que necesitamos una

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función para diferenciar datos pero no

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tiene por qué ser lineal puede tener

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otra forma vamos a hacer una gráfica

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donde tenemos un número de emails

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enviados y el número de clics que se han

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hecho cuando hay pocos emails obviamente

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también hay pocos clics y el número irá

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subiendo a medida que va avanzando si te

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pasas obviamente también habrá más gente

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que no lo habrá pero si sigues enviando

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mails a lo bestia obviamente volverán a

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subir los clics vamos que al final

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puedes tener una gráfica parecida a esta

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y puedes tratar de crear una línea que

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interprete más o menos por donde va el

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número de clics obviamente hay cierto

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error pero puedes ver cómo se acerca a

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la línea esto nos puede ayudar a saber

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más o menos cuántos clics se harán a

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medida que vayamos enviando mails

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aquí puedes ver cómo podemos intentar

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predecir una serie de características en

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este caso crear una función que se

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asemeje a los datos que hemos obtenido y

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estos son algunos de los algoritmos que

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podría estar utilizando nuestro pequeño

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robot obviamente clasificación y

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regresión no son los únicos al igual que

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supervisado y no supervisado no son los

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únicos está por ejemplo el aprendizaje

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por refuerzo o algoritmos de árboles

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incluso algoritmos de bosques aleatorios

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y bueno seguro que muchísimos más así

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que estaría encantado de que lo dejes en

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los comentarios y que me digas que te ha

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parecido este tipo de vídeos así como

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saber si te gustaría ver más vídeos como

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este estilo en un futuro soy linfa y me

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gusta la ingeniería hasta luego

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