Deep Learning Toolbox
Derin öğrenme ağlarını tasarlayın, eğitin, analiz edin ve simüle edin.
- Giriş
- MATLAB&Simulink
- Ürünler
- Deep Learning Toolbox
DeepLearning Toolbox Nedir?
DeepLearning Toolbox, MathWorks tarafından geliştirilen ve MATLAB ile birlikte kullanılan güçlü bir üründür. Bu toolbox, derin öğrenme modelleri tasarlamak, eğitmek, analiz etmek ve simüle etmek için gerekli fonksiyonları, uygulamaları ve blokları sağlar. Derin sinir ağlarının (CNN, LSTM, GAN, transformer gibi networks) oluşturulmasından sonuçların yorumlanmasına kadar tüm derin öğrenme iş akışını destekler.
Bu ürün aynı zamanda yapay zekâ uygulamaları için özel olarak optimize edilmiştir; görüntü işleme, sinyal analizi, doğal dil işleme ve daha pek çok alanda derin öğrenme modelleri geliştirmeyi mümkün kılar.
DeepLearning Toolbox Nasıl Çalışır?
Modelleme
Kullanıcılar CNN, LSTM, GAN ve transformer gibi farklı derin öğrenme mimarilerini oluşturabilir ya da önceden eğitilmiş modellerle transfer learning uygulayabilir.
Model eğitimi sürecinde, yerleşik eğitim fonksiyonlarından yararlanılabileceği gibi ihtiyaca özel eğitim döngüleri de oluşturulabilir.
Veri setlerinin hazırlanması, etiketlenmesi ve veri artırma (data augmentation) adımları Deep Learning Toolbox kapsamında entegre şekilde yürütülebilir.
Simulink ile Derin Öğrenme Entegrasyonu
Deep Learning Toolbox, Simulink ile birlikte çalışarak derin öğrenme modellerinin daha büyük sistemler içine entegrasyonunu test etmeyi mümkün kılar. MATLAB veya Python tabanlı modeller kullanılarak sistem davranışı ve performansı simülasyon ortamında değerlendirilebilir.
Bu yaklaşım, özellikle kontrol sistemleri, otonom sistemler ve model tabanlı tasarım süreçlerinde önemli avantajlar sunar.
PyTorch ve TensorFlow ile Entegrasyon
Deep Learning Toolbox, Python tabanlı derin öğrenme alt yapıları ile yüksek seviyede birlikte çalışabilirlik sağlar.
- PyTorch, TensorFlow ve ONNX formatındaki modeller MATLAB ve Simulink ortamına içe aktarılabilir
- Geliştirilen ağlar tek bir satır kod ile TensorFlow veya ONNX formatında dışa aktarılabilir
- Python tabanlı modeller MATLAB ve Simulink ile eş zamanlı çalıştırılabilir
Bu sayede yapay zekâ projeleri farklı platformlar arasında esnek şekilde taşınabilir.
Kod Üretimi ve Dağıtım
Eğitilmiş derin öğrenme networks, farklı donanım hedefleri için otomatik olarak optimize edilmiş koda dönüştürülebilir:
- CPU ve GPU’lar için C/C++ ve CUDA kodu üretimi
- FPGA ve SoC hedefleri için sentezlenebilir Verilog® ve VHDL® kodu
- Simulink üzerinden doğrudan dağıtım ve doğrulama
Bu özellikler, gerçek zamanlı ve gömülü yapay zekâ uygulamaları için kritik önem taşır.
Açıklanabilirlik ve Doğrulama
Deep Learning Toolbox, geliştirilen modellerin yalnızca doğru sonuçlar üretmesini değil, aynı zamanda neden bu sonuçlara ulaştığının anlaşılmasını da sağlar.
- Eğitim süreci ve ağ aktivasyonları görselleştirilebilir
- Grad-CAM, D-RISE ve LIME gibi yöntemlerle model çıktıları açıklanabilir
- Ağların sağlamlığı ve güvenilirliği doğrulanabilir
Bu yaklaşım, özellikle güvenlik kritik sistemlerde açıklanabilir yapay zekâ ihtiyacını karşılar.
Network Tasarımı ve Low-Code Uygulamalar
Deep Network Designer uygulaması ile derin öğrenme ağları etkileşimli ve düşük kodlu bir yaklaşımla tasarlanabilir. PyTorch ve TensorFlow’dan aktarılan modeller veya hazır mimariler (SqueezeNet, GoogLeNet, ResNet-50 gibi) kolayca kullanılabilir.
Experiment Manager ise birden fazla modelin eğitilmesini, karşılaştırılmasını ve optimize edilmesini mümkün kılar.
Derin Öğrenme Sıkıştırma ve Performans Optimizasyonu
Model boyutunu küçültmek ve çıkarım (inference) performansını artırmak için:
- Quantization
- Projection
- Pruning
gibi teknikler uygulanabilir. Deep Network Quantizer uygulaması ile bellek kullanımı, doğruluk ve performans birlikte değerlendirilebilir.
Scaling Up Deep Learning
Deep Learning Toolbox, büyük veri setleri ve karmaşık networks için ölçeklenebilir eğitim olanakları sunar:
- GPU hızlandırma
- Bulut tabanlı eğitim
- Dağıtık hesaplama
- Paralel ağ eğitimi
Bu sayede derin öğrenme projeleri daha kısa sürede ve daha yüksek verimle tamamlanabilir.