ما هي البرمجة الرياضية؟
تسمى أيضاً تقنية التحسين، وهي تقنية تهدف إلى حل المشاكل الحقيقية في مجالات مختلفة باستخدام الرياضيات. وتتمثل فكرة البرمجة الرياضية في تحويل المشكلة الحقيقية إلى نماذج رياضية يمكن حلها باستخدام الأدوات الرياضية والحاسوبية.
أهمية البرمجة الرياضية
تُستخدم البرمجة الرياضية في تخطيط جداول الإنتاج، وفي النقل، وفي اللوجستيات العسكرية، وفي حساب النمو الاقتصادي، عن طريق إدراج القيم المفترضة للمتغيرات في المعادلات وحل المعادلات لاستخراج قيمة المجهول.
استخدامات البرمجة الرياضية في التعلم الآلي
تستخدم البرمجة الرياضية في خوارزميات التعلم الآلي بشكل كبير، إليك الاستخدامات الأكثر شيوعاً:
- الانحدار المتدرج في الشبكات العصبونية الاصطناعية.
- طريقة مضاعفات لاغرانج في آلات ناقلات الدعم (SVM).
- تحليل العنصر الأساسي في التعلم الآلي (PCA).
- التجميع عبر خوارزمية تعظيم التوقعات.
- تقنيات الانحدار اللوجستي.
- الخوارزميات الوراثية في الخوارزميات التطورية.
كيف تعمل البرمجة الرياضية مع التعلم الآلي؟
تعمل البرمجة الرياضية على تحسين كفاءة نماذج التعلم الآلي وذلك من خلال تطبيقها كما يلي:
- استخدام تنبؤات التعلم الآلي كقيود في نموذج التحسين.
- استخدام قرارات التحسين كميزات تدريبية في نماذج التعلم الآلي.
- استخدام مخرجات التعلم الآلي لتحديد نطاق نموذج التحسين الرياضي.
- استخدام البرمجة الرياضية لحل مشاكل أبحاث التعلم الآلي.
- تعلم نماذج التعلم الآلي من العديد من مشاكل التحسين المماثلة.