unsupervised learning

Üdvözlöm, Ön a unsupervised learning szó jelentését keresi. A DICTIOUS-ban nem csak a unsupervised learning szó összes szótári jelentését megtalálod, hanem megismerheted az etimológiáját, a jellemzőit és azt is, hogyan kell a unsupervised learning szót egyes és többes számban mondani. Minden, amit a unsupervised learning szóról tudni kell, itt található. A unsupervised learning szó meghatározása segít abban, hogy pontosabban és helyesebben fogalmazz, amikor beszélsz vagy írsz. Aunsupervised learning és más szavak definíciójának ismerete gazdagítja a szókincsedet, és több és jobb nyelvi forráshoz juttat.

Főnév

unsupervised learning (tsz. unsupervised learnings)

  1. (informatika, mesterséges intelligencia) felügyelet nélküli tanulás

Az unsupervised learning, magyarul felügyelet nélküli tanulás a gépi tanulás egyik alapvető típusa, amelynél a rendszer címkézetlen adatokon tanul. Ez azt jelenti, hogy nincsenek előre meghatározott válaszok, a modellnek magának kell felfedeznie a rejtett mintázatokat, struktúrákat vagy csoportokat az adatokban.

Ez szemben áll a supervised learninggel, ahol bemenet–kimenet párok alapján tanítjuk a modellt.



🎯 Mikor használjuk?

  • Amikor nincsenek címkézett adataink
  • Amikor strukturálatlan vagy ismeretlen szerkezetű adatokkal dolgozunk
  • Felfedezés, mintafelismerés, tömörítés, dimenziócsökkentés céljából



🔍 Célja

Nem a „helyes válasz” megtanulása, hanem:

  • Adatcsoportosítás (klaszterezés)
  • Struktúra feltárás
  • Rejtett jellemzők azonosítása
  • Adatreprezentáció javítása



🧩 Tipikus feladatok

Feladat Leírás
Clustering (klaszterezés) Az adatok csoportokra osztása hasonlóság alapján
Dimenziócsökkentés Az adatok tömörítése (pl. vizualizáció vagy gyorsítás céljából)
Anomáliadetektálás Ritka vagy szokatlan minták azonosítása
Generatív modellek Új adatok létrehozása a tanult eloszlás alapján



🧪 Klaszterezés: a legismertebb felhasználás

📘 Példa: K-means algoritmus

  1. Válasszunk ki k klaszterközéppontot véletlenszerűen
  2. Minden adatpontot rendeljünk a legközelebbi középponthoz
  3. Számítsuk újra a középpontokat a hozzárendelt pontok alapján
  4. Ismételjük a 2–3. lépést, amíg stabil nem lesz az eredmény

Alkalmazás: vásárlói szokások szerinti szegmentálás, képfeldolgozás, biológiai adatelemzés.



📉 Dimenziócsökkentés

Amikor nagyon sok jellemzőnk van (pl. képeknél 1000+ pixel), szeretnénk ezeket alacsonyabb dimenziójú térbe leképezni, hogy:

  • megőrizzük a lényeget,
  • gyorsabban tanuljunk,
  • vizualizálhassuk 2D vagy 3D térben.

✨ Leggyakoribb módszerek:

Módszer Leírás
PCA Lineáris transzformáció, a variancia maximálására épül
t-SNE Nemlineáris, helyi hasonlóságokra optimalizál
UMAP Gyors és globálisan konzisztens vizualizációs eszköz



🔐 Anomáliadetektálás

Az anomáliák olyan adatok, amelyek nem illenek a többi mintához.

Példaalkalmazások:

  • Csalásfelderítés (banki tranzakcióknál)
  • Betegség korai felismerése
  • Hálózati behatolások észlelése



🧠 Generatív modellek (unsupervised alapon tanulnak)

Modell Leírás
Autoencoder A bemenetet tömöríti, majd újraépíti – kényszerítve a hálót a lényeg megtanulására
GAN (Generative Adversarial Network) Képes új képeket, zenéket, szövegeket generálni
VAE (Variational Autoencoder) Statikus eloszlás alapján tanul reprezentációt generálni



🛠️ Egyszerű K-means Python kódban

from sklearn.cluster import KMeans
from sklearn.datasets import make_blobs
import matplotlib.pyplot as plt

X, _ = make_blobs(n_samples=300, centers=3, cluster_std=0.60)

kmeans = KMeans(n_clusters=3)
kmeans.fit(X)
y_kmeans = kmeans.predict(X)

plt.scatter(X, X, c=y_kmeans)
plt.scatter(kmeans.cluster_centers_, kmeans.cluster_centers_, c='red')
plt.show()

✅ Előnyök

  • Nem igényel címkéket – olcsóbb és gyorsabb
  • Felfedező jellegű – segít megérteni az adatok szerkezetét
  • Alkalmas tömörítésre és vizualizációra
  • Jó kiindulópont más tanulási módszerekhez



⚠️ Hátrányok

  • Nem tudjuk “milyen jó” a tanulás – nincs referenciaérték
  • Az eredmény szubjektív – a klaszterek értelmezése domainfüggő
  • Érzékeny az adateloszlásra és zajra
  • Nem determinisztikus eredmények – különböző futtatásnál különbözhet az eredmény



🧾 Összefoglalás

Tulajdonság Részletek
Definíció Olyan tanulás, ahol nincs címkézett kimenet – a rendszer maga talál struktúrákat
Fő módszerek K-means, PCA, autoencoder, t-SNE, GAN
Felhasználás Klaszterezés, tömörítés, anomáliák, új minta generálás
Előny Címkézetlen adatokkal működik, minta-felfedező képesség
Hátrány Az eredmény nehezen ellenőrizhető, gyakran homályos értelmezés