تطبيق عملية الرياضيات

مقالة
06/01/2023

توضح هذه المقالة أحد مكونات مصمم التعلم الآلي من Microsoft Azure.

استخدم تطبيق العملية الحسابية لإنشاء عمليات حسابية يتم تطبيقها على الأعمدة الرقمية في مجموعة بيانات الإدخال.

تتضمن العمليات الحسابية الدوال الحسابية والوظائف المثلثية ووظائف التقريب والوظائف الخاصة المستخدمة في علم البيانات مثل دوال جاما والخطأ.

بعد تحديد عملية وتشغيل خط التدفق، تتم إضافة القيم إلى مجموعة البيانات الخاصة بك. بناءً على كيفية تكوين المكون، يمكنك:

قم بإلحاق النتائج بمجموعة البيانات الخاصة بك (مفيد عند التحقق من نتيجة العملية).
استبدل قيم الأعمدة بالقيم الجديدة المحسوبة.
قم بإنشاء عمود جديد للنتائج، وعدم إظهار البيانات الأصلية.

ابحث عن العملية التي تحتاجها في هذه الفئات:

أساسي

يمكن استخدام الوظائف في الفئة Basic لمعالجة قيمة واحدة أو عمود من القيم. على سبيل المثال، قد تحصل على القيمة المطلقة لجميع الأرقام في عمود، أو تحسب الجذر التربيعي لكل قيمة في عمود.
مقارنة

تُستخدم جميع الوظائف في فئة Compare للمقارنة: يمكنك إجراء مقارنة زوجية للقيم في عمودين، أو يمكنك مقارنة كل قيمة في عمود بثابت محدد. على سبيل المثال، يمكنك مقارنة الأعمدة لتحديد ما إذا كانت القيم هي نفسها في مجموعتي بيانات. أو يمكنك استخدام ثابت، مثل الحد الأقصى للقيمة المسموح بها، للعثور على القيم المتطرفة في عمود رقمي.
العمليات

تشتمل فئة Operations على وظائف حسابية أساسية: الجمع والطرح والضرب والقسمة. يمكنك العمل مع أعمدة أو ثوابت. على سبيل المثال، يمكنك إضافة القيمة الموجودة في العمود A إلى القيمة الموجودة في العمود B. أو يمكنك طرح ثابت، مثل المتوسط المحسوب مسبقاً، من كل قيمة في العمود A.
التقريب

تتضمن فئة Rounding مجموعة متنوعة من الوظائف لإجراء عمليات مثل التقريب والسقف والأرضية والاقتطاع إلى مستويات مختلفة من الدقة. يمكنك تحديد مستوى الدقة لكل من الأعداد العشرية والصحيحة.
خاص

تشتمل الفئة Special على الدوال الرياضية التي تُستخدم بشكل خاص في علم البيانات، مثل التكاملات البيضاوية ودالة الخطأ الغاوسي.
Trigonometric

تتضمن فئة Trigonometric جميع الدوال المثلثية القياسية. على سبيل المثال، يمكنك تحويل الراديان إلى درجات، أو حساب وظائف مثل الظل إما بالتقدير الدائري أو بالدرجات. هذه الوظائف أحادية، بمعنى أنها تأخذ عموداً واحداً من القيم كمدخلات، وتطبق الدالة المثلثية، وتعيد عموداً من القيم كنتيجة. تأكد من أن عمود الإدخال هو النوع المناسب ويحتوي على النوع الصحيح من القيم للعملية المحددة.

كيفية تكوين تطبيق الرياضيات العملية

يتطلب المكوِّن Apply Math Operation مجموعة بيانات تحتوي على عمود واحد على الأقل يحتوي على أرقام فقط. يمكن أن تكون الأرقام منفصلة أو متصلة ولكن يجب أن تكون من نوع بيانات رقمي وليس سلسلة.

يمكنك تطبيق نفس العملية على عدة أعمدة رقمية، ولكن يجب أن تكون جميع الأعمدة في نفس مجموعة البيانات.

يمكن لكل مثيل من هذا المكون إجراء نوع واحد فقط من العمليات في كل مرة. لإجراء عمليات حسابية معقدة، قد تحتاج إلى تجميع عدة مثيلات معاً لمكوِّن Apply Math Operation.

أضف مكوِّن Apply Math Operation إلى خط التدفق الخاص بك.
قم بتوصيل مجموعة بيانات تحتوي على عمود رقمي واحد على الأقل.
حدد عموداً مصدراً واحداً أو أكثر لإجراء الحساب عليه.
- يجب أن يكون أي عمود تختاره نوع بيانات رقمياً.
- يجب أن يكون نطاق البيانات صالحاً للعملية الحسابية المحددة. وإلا فقد يحدث خطأ أو نتيجة NaN (ليست رقماً). على سبيل المثال، Ln (-1.0) عملية غير صالحة وينتج عنها قيمة NaN.
حدد Category لتحديد نوع العملية الحسابية المراد إجراؤها.
اختر عملية محددة من القائمة في تلك الفئة.
قم بتعيين المعلمات الإضافية المطلوبة لكل نوع من العمليات.
استخدم الخيار Output mode للإشارة إلى الكيفية التي تريد أن يتم بها إنشاء العملية الحسابية:
- Append. يتم تضمين جميع الأعمدة المستخدمة كمدخلات في مجموعة بيانات الإخراج، بالإضافة إلى ملحق واحد إضافي يحتوي على نتائج العملية الحسابية.
- Inplace. يتم استبدال القيم في الأعمدة المستخدمة كمدخلات بالقيم المحسوبة الجديدة.
- ResultOnly. يتم إرجاع عمود واحد يحتوي على نتائج العملية الحسابية.
إرسال المسار.

النتائج

إذا قمت بإنشاء النتائج باستخدام خياري Append أو ResultOnly، فإن عناوين الأعمدة لمجموعة البيانات التي تم إرجاعها تشير إلى العملية والأعمدة التي تم استخدامها. على سبيل المثال، إذا قارنت عمودين باستخدام عامل التشغيل Equals، فستبدو النتائج كما يلي:

Equals(Col2_Col1)، للإشارة إلى أنك اختبرت Col2 مقابل Col1.
Equals(Col2_$10)، للإشارة إلى أنك قارنت العمود 2 بالثابت 10.

حتى إذا كنت تستخدم الخيار في المكان، فلن يتم حذف بيانات المصدر أو تغييرها؛ لا يزال العمود الموجود في مجموعة البيانات الأصلية متاحاً في المصمم. لعرض البيانات الأصلية، يمكنك توصيل مكوِّن Add Columns وضمه إلى ناتج تطبيق عملية حسابية.

عمليات الرياضيات الأساسية

عادةً ما تأخذ الوظائف في الفئة Basic قيمة واحدة من العمود وتنفذ العملية المحددة مسبقاً وتعيد قيمة واحدة. بالنسبة لبعض الدالات، يمكنك تحديد مجموعة ثابتة أو عمود كوسيطة ثانية.

يدعم التعلم الآلي من Microsoft Azure الوظائف التالية في الفئة Basic :

Abs

ترجع القيمة المطلقة للأعمدة المحددة.

Atan2

إرجاع ظل الزاوية المقلوب رباعي.

حدد الأعمدة التي تحتوي على إحداثيات النقطة. بالنسبة إلى الوسيطة الثانية، التي تتوافق مع إحداثي x، يمكنك أيضاً تحديد ثابت.

يتوافق مع وظيفة ATAN2 في MATLAB.

Conj

إرجاع اتحاد القيم في العمود المحدد.

CubeRoot

تحسب الجذر التكعيبي للقيم الموجودة في العمود المحدد.

DoubleFactorial

تحسب معامل الضرب المزدوج للقيم الموجودة في العمود المحدد. العامل المضاعف هو ملحق لدالة العوامل العادية، ويُرمز إليه بـ x!!.

Eps

تُرجع حجم الفجوة بين القيمة الحالية ورقم الدقة المزدوجة التالي الأعلى. يتوافق مع وظيفة EPS في MATLAB.

Exp

تُرجع e المرفوع إلى أس القيمة الموجودة في العمود المحدد. هذه الوظيفة هي نفس وظيفة Excel EXP.

Exp2

تُرجع الدالة الأسية ذات الأساس 2 للوسيطات، لحل y = x * 2^t حيث إن t عمود من القيم يحتوي على الأسس.

في مجموعة الأعمدة، حدد العمود الذي يحتوي على قيم الأس t.

بالنسبة إلى Exp2، يمكنك تحديد وسيطة ثانية x، والتي يمكن أن تكون إما ثابتاً أو عموداً آخر من القيم. في Second argument type، حدد ما إذا كنت ستقدم المضاعف x كقيمة ثابتة، أو قيمة في عمود.

على سبيل المثال، إذا حددت عموداً به القيم {0,1,2,3,4,5} لكل من المضاعف والأس، فإن الدالة ترجع {0، 2، 8، 24، 64 160).

ExpMinus1

إرجاع الأس السالب للقيم الموجودة في العمود المحدد.

Factorial

ترجع عاملي القيم الموجودة في العمود المحدد.

Hypotenuse

لحساب الوتر لمثلث يتم فيه تحديد طول جانب واحد كعمود من القيم، ويتم تحديد طول الضلع الثاني إما ثابتاً أو كعمودين.

$ln

تُرجع اللوغاريتم الطبيعي للقيم الموجودة في العمود المحدد.

LnPlus1

إرجاع اللوغاريتم الطبيعي زائد واحد للقيم الموجودة في العمود المحدد.

سجل

تُرجع سجل القيم في العمود المحدد، بالنظر إلى الأساس المحدد.

يمكنك تحديد الأساس (الوسيطة الثانية) إما بشكل ثابت أو عن طريق تحديد عمود آخر من القيم.

Log10

تُرجع قيم 10 لوغاريتم الأساسية للعمود المحدد.

Log2

تُرجع قيم 2 لوغاريتم الأساسية للعمود المحدد.

NthRoot

لعرض الجذر النوني للقيمة باستخدام حرف n الذي تحدده.

حدد الأعمدة التي تريد حساب الجذر لها، باستخدام الخيار ColumnSet.

في Second argument type، حدد عموداً آخر يحتوي على الجذر، أو حدد ثابتاً لاستخدامه كجذر.

إذا كانت الوسيطة الثانية عبارة عن عمود، فسيتم استخدام كل قيمة في العمود كقيمة n للصف المقابل. إذا كانت الوسيطة الثانية ثابتة، فاكتب قيمة n في مربع النص Second argument.

Pow

تحسب X مرفوعة إلى أس Y لكل من القيم الموجودة في العمود المحدد.

أولاً، حدد الأعمدة التي تحتوي على base، والتي يجب أن تكون عائمة، باستخدام الخيار ColumnSet.

في Second argument type، حدد العمود الذي يحتوي على الأس، أو حدد ثابتاً لاستخدامه باعتباره الأس.

إذا كانت الوسيطة الثانية عبارة عن عمود، فسيتم استخدام كل قيمة في العمود باعتبارها الأس للصف المقابل. إذا كانت الوسيطة الثانية ثابتة، فاكتب قيمة الأس في مربع النص Second argument.

Sqrt

إرجاع الجذر التربيعي للقيم في العمود المحدد.

SqrtPi

لكل قيمة في العمود المحدد، تضرب القيمة في pi ثم تُرجع الجذر التربيعي للنتيجة.

Square

تربيع القيم في العمود المحدد.

عمليات المقارنة

استخدم وظائف المقارنة في مصمم Azure Machine Learning في أي وقت تحتاج فيه إلى اختبار مجموعتين من القيم مقابل بعضهما. على سبيل المثال، في خط التدفق قد تحتاج إلى إجراء عمليات المقارنة هذه:

تقييم عمود من نموذج درجات الاحتمال مقابل قيمة عتبة.
حدد ما إذا كانت مجموعتان من النتائج متطابقتين. لكل صف مختلف، أضف علامة FALSE يمكن استخدامها لمزيد من المعالجة أو التصفية.

EqualTo

إرجاع True إذا كانت القيم هي نفسها.

GreaterThan

إرجاع صحيح إذا كانت القيم في Column set أكبر من الثابت المحدد، أو أكبر من القيم المقابلة في عمود المقارنة.

GreaterThanOrEqualTo

إرجاع صحيح إذا كانت القيم في Column set أكبر من أو تساوي الثابت المحدد، أو أكبر من أو تساوي القيم المقابلة في عمود المقارنة.

LessThan

إرجاع صحيح إذا كانت القيم في Column set أقل من الثابت المحدد، أو أقل من القيم المقابلة في عمود المقارنة.

LessThanOrEqualTo

إرجاع True إذا كانت القيم في Column set أقل من أو تساوي الثابت المحدد، أو أقل من أو تساوي القيم المقابلة في عمود المقارنة.

NotEqualTo

إرجاع صحيح إذا كانت القيم في Column set لا تساوي العمود الثابت أو عمود المقارنة، وإرجاع خطأ إذا كانت متساوية.

PairMax

لعرض القيمة الأكبر — القيمة الموجودة في Column set أو القيمة الموجودة في عمود الثابت أو عمود المقارنة.

PairMin

لعرض القيمة الأقل - القيمة الموجودة في Column set أو القيمة الموجودة في عمود الثابت أو عمود المقارنة

العمليات الحسابية

يشمل العمليات الحسابية الأساسية: الجمع والطرح والقسمة والضرب. نظراً لأن معظم العمليات ثنائية، وتتطلب رقمين، فأنت تختار العملية أولاً، ثم تختار العمود أو الأرقام المراد استخدامها في الوسيطتين الأولى والثانية.

ترتيب القسمة والطرح كما يلي:

Subtract(Arg1_Arg2) = Arg1 - Arg 2
قسّم (Arg1_Arg2) = Arg1 / Arg 2

الجدول التالي يوضح بعض الأمثلة

‏‏التشغيل	Num1	Num2	عمود النتيجة	نتيجة القيمة
الجمع	1	5	Add(Num2_Num1)	6
الضرب	1	5	Multiple(Num2_Num1)	5
الطرح	5	1	Subtract(Num2_Num1)	4
الطرح	0	1	Subtract(Num2_Num1)	-1
القسم	5	1	Divide(Num2_Num1)	5
القسم	1	0	Divide(Num2_Num1)	Infinity

إضافة

حدد أعمدة المصدر باستخدام مجموعة الأعمدة، ثم أضف إلى هذه القيم عدداً محدداً في Second argument.

لإضافة القيم في عمودين، اختر عموداً أو أعمدة باستخدام مجموعة الأعمدة، ثم اختر العمود الثاني باستخدام الوسيطة الثانية.

Divide

يقسم القيم في Column set على ثابت أو حسب قيم العمود المحددة في Second argument. بمعنى آخر، تختار المقسوم عليه أولاً، ثم المقسوم. قيمة الإخراج هي حاصل القسمة.

Multiply

يضاعف القيم الموجودة في Column set بالقيم الثابتة أو الأعمدة المحددة.

Subtract

حدد عمود القيم المراد العمل عليه ( الحد الأدنى)، باختيار عمود مختلف، باستخدام خيار مجموعة الأعمدة. ثم حدد الرقم المطلوب طرحه ( المطروح) باستخدام القائمة المنسدلة Second argument. يمكنك اختيار إما ثابت أو عمود من القيم.

عمليات التقريب

يدعم مصمم التعلم الآلي من Microsoft Azure مجموعة متنوعة من عمليات التقريب. بالنسبة للعديد من العمليات، يجب تحديد مقدار الدقة المطلوب استخدامه عند التقريب. يمكنك استخدام إما مستوى دقة ثابت، محدد على أنه ثابت، أو يمكنك تطبيق قيمة دقة ديناميكية تم الحصول عليها من عمود من القيم.

إذا كنت تستخدم ثابتاً، فاضبط Precision Type على Constant ثم اكتب عدد الأرقام كرقم صحيح في مربع النص Constant Precision. إذا قمت بكتابة عدد غير صحيح، فلن يتسبب المكون في حدوث خطأ، ولكن يمكن أن تكون النتائج غير متوقعة.
لاستخدام قيمة دقة مختلفة لكل صف في مجموعة البيانات، عيّن Precision Type على ColumnSet، ثم اختر العمود الذي يحتوي على قيم الدقة المناسبة.

Ceiling

لعرض سقف القيم في Column set.

CeilingPower2

إرجاع السقف التربيعي للقيم في Column set.

Floor

إرجاع الأرضية للقيم في Column set، إلى الدقة المحددة.

Mod

إرجاع الجزء الكسري من القيم في Column setإلى الدقة المحددة.

خارج القسمة

إرجاع الجزء الكسري من القيم في Column setإلى الدقة المحددة.

الباقي

تُرجع الباقي للقيم في Column set.

RoundDigits

لعرض القيم في Column set، مقربة بواسطة قاعدة 4/5 إلى العدد المحدد من الأرقام.

RoundDown

لعرض القيم في Column set، مقربة إلى العدد المحدد من الأرقام.

RoundUp

لعرض القيم في Column set، مقربة إلى عدد محدد من الأرقام.

ToEven

لعرض القيم في Column set، مقربة إلى أقرب رقم صحيح زوجي.

ToOdd

لعرض القيم في Column set، مقربة إلى أقرب رقم فردي صحيح.

Truncate

لاقتطاع القيم في Column set عن طريق إزالة جميع الأرقام غير المسموح بها بالدقة المحددة.

وظائف الرياضيات الخاصة

تتضمن هذه الفئة وظائف رياضية متخصصة غالباً ما تستخدم في علم البيانات. ما لم يُذكر خلاف ذلك، تكون الوظيفة أحادية وتُرجع الحساب المحدد لكل قيمة في العمود أو الأعمدة المحددة.

Beta

تُرجع قيمة دالة بيتا لأويلر.

EllipticIntegralE

ترجع قيمة التكامل البيضاوي غير المكتمل.

EllipticIntegralK

لعرض قيمة التكامل البيضاوي الكامل (K).

Erf

ترجع قيمة دالة الخطأ.

وظيفة الخطأ (تسمى أيضاً وظيفة خطأ Gauss) هي وظيفة خاصة للشكل السيني الذي يستخدم في الاحتمال لوصف الانتشار.

Erfc

تُرجع قيمة دالة الخطأ التكميلية.

يتم تعريفErfc على أنه 1 - erf (x).

ErfScaled

ترجع قيمة دالة الخطأ المقاسة.

يمكن استخدام النسخة المصغرة من دالة الخطأ لتجنب التدفق الحسابي.

ErfInverse

تُرجع قيمة الدالة العكسية erf.

ExponentialIntegralEin

ترجع قيمة التكامل الأسي Ei.

Gamma

تُرجع قيمة دالة جاما.