Keras

কেরাস : একটি উচ্চ-স্তরের নিউরাল নেটওয়ার্ক এপিআই

কেরাস (Keras) একটি ওপেন-সোর্স নিউরাল নেটওয়ার্ক লাইব্রেরি যা পাইথন প্রোগ্রামিং ভাষায় লেখা। এটি টেনসরফ্লো (TensorFlow), থিয়ানো (Theano) এবং সিএনটিকে (CNTK) এর মতো ব্যাকএন্ডের উপর ভিত্তি করে তৈরি করা হয়েছে। কেরাস ব্যবহার করে খুব সহজে এবং দ্রুত ডিপ লার্নিং মডেল তৈরি করা যায়। এর সহজবোধ্যতা এবং ব্যবহারকারী-বান্ধব ইন্টারফেসের কারণে এটি নতুন এবং অভিজ্ঞ উভয় ডেটা বিজ্ঞানীর কাছেই জনপ্রিয়।

কেরাসের ইতিহাস

২০১৫ সালে ফ্রাঁসোয়া Chollet গুগল-এর একজন প্রকৌশলী থাকাকালীন কেরাস তৈরি করেন। এর মূল লক্ষ্য ছিল নিউরাল নেটওয়ার্ক নিয়ে গবেষণা এবং প্রয়োগের কাজকে সহজ করা। কেরাস নামটি এসেছে আরবি শব্দ ‘কেরা’ থেকে, যার অর্থ ‘স্তর’। নিউরাল নেটওয়ার্কের গঠন স্তরের মতো হওয়ায় এই নামকরণ করা হয়েছে।

কেরাসের বৈশিষ্ট্য

কেরাসের প্রধান বৈশিষ্ট্যগুলো হলো:

সহজ ব্যবহারযোগ্যতা: কেরাস খুব সহজেই ব্যবহার করা যায়। এর API ডিজাইন করা হয়েছে মানুষের স্বাভাবিক চিন্তাভাবনার সাথে সঙ্গতি রেখে।
মডুলারিটি: কেরাস বিভিন্ন মডিউল দিয়ে গঠিত, যা ব্যবহারকারীকে প্রয়োজন অনুযায়ী মডেল তৈরি করতে সাহায্য করে। প্রতিটি স্তর (layer) একটি মডিউল হিসেবে কাজ করে।
এক্সটেনসিবিলিটি: কেরাসকে সহজেই নতুন স্তর, অ্যাক্টিভেশন ফাংশন এবং অপটিমাইজার যোগ করে সম্প্রসারণ করা যেতে পারে।
ব্যাকএন্ডের নমনীয়তা: কেরাস টেনসরফ্লো, থিয়ানো এবং সিএনটিকে-এর মতো একাধিক ব্যাকএন্ড সমর্থন করে। এর ফলে ব্যবহারকারী তার প্রয়োজন অনুযায়ী ব্যাকএন্ড বেছে নিতে পারে।
পাইথন এবং অন্যান্য প্রোগ্রামিং ভাষার সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ: কেরাস মূলত পাইথন প্রোগ্রামিং ভাষায় লেখা হলেও, এটি অন্যান্য ভাষার সাথেও ব্যবহার করা যেতে পারে।

কেরাসের মূল উপাদানসমূহ

কেরাসের মূল উপাদানগুলো হলো:

মডেল (Model): এটি নিউরাল নেটওয়ার্কের মূল কাঠামো। একটি মডেল এক বা একাধিক স্তরের সমন্বয়ে গঠিত হতে পারে।
স্তর (Layer): এটি নিউরাল নেটওয়ার্কের একটি মৌলিক উপাদান। প্রতিটি স্তর ইনপুট ডেটা গ্রহণ করে এবং কিছু প্রক্রিয়াকরণের মাধ্যমে আউটপুট প্রদান করে। বিভিন্ন ধরনের স্তর রয়েছে, যেমন - ডেন্স লেয়ার (Dense Layer), কনভল্যুশনাল লেয়ার (Convolutional Layer), রিকারেন্ট লেয়ার (Recurrent Layer) ইত্যাদি। কৃত্রিম নিউরাল নেটওয়ার্ক
অ্যাক্টিভেশন ফাংশন (Activation Function): এটি স্তরের আউটপুট নির্ধারণ করে। কিছু জনপ্রিয় অ্যাক্টিভেশন ফাংশন হলো সিগময়েড (Sigmoid), ReLU, tanh ইত্যাদি। অ্যাক্টিভেশন ফাংশন
অপটিমাইজার (Optimizer): এটি মডেলের প্রশিক্ষণ প্রক্রিয়ার জন্য ব্যবহৃত হয়। অপটিমাইজার মডেলের ওজন (weight) এবং বায়াস (bias) আপডেট করে ত্রুটি (error) কমিয়ে আনে। গ্রেডিয়েন্ট ডিসেন্ট
লস ফাংশন (Loss Function): এটি মডেলের পূর্বাভাসের ত্রুটি পরিমাপ করে। লস ফাংশনের মান যত কম হবে, মডেলের নির্ভুলতা তত বেশি হবে। ক্রস-এন্ট্রপি

কেরাস দিয়ে মডেল তৈরি করার প্রক্রিয়া

কেরাস দিয়ে মডেল তৈরি করার জন্য সাধারণত নিম্নলিখিত ধাপগুলো অনুসরণ করা হয়:

১. ডেটা প্রস্তুতি: প্রথমে ডেটা সংগ্রহ করে সেগুলোকে মডেলের উপযোগী করে তুলতে হয়। এর মধ্যে ডেটা পরিষ্কার করা, ডেটা রূপান্তর করা এবং ডেটাকে প্রশিক্ষণ ও পরীক্ষার ডেটাসেটে ভাগ করা অন্তর্ভুক্ত। ডেটা প্রিপrocessing ২. মডেল তৈরি: এরপর কেরাস ব্যবহার করে মডেল তৈরি করতে হয়। মডেল তৈরির জন্য বিভিন্ন স্তর এবং অ্যাক্টিভেশন ফাংশন ব্যবহার করা হয়। ৩. মডেল কম্পাইল: মডেল তৈরি করার পর সেটিকে কম্পাইল করতে হয়। কম্পাইল করার সময় অপটিমাইজার, লস ফাংশন এবং মেট্রিকস নির্দিষ্ট করতে হয়। ৪. মডেল প্রশিক্ষণ: কম্পাইল করার পর মডেলকে প্রশিক্ষণ ডেটা দিয়ে প্রশিক্ষণ দিতে হয়। প্রশিক্ষণ প্রক্রিয়ায় মডেল তার ওজন এবং বায়াস আপডেট করে ত্রুটি কমিয়ে আনে। ৫. মডেল মূল্যায়ন: প্রশিক্ষণ শেষ হওয়ার পর মডেলকে পরীক্ষার ডেটা দিয়ে মূল্যায়ন করতে হয়। মূল্যায়নের মাধ্যমে মডেলের নির্ভুলতা এবং কার্যকারিতা যাচাই করা হয়। ৬. মডেল স্থাপন: মডেল মূল্যায়ন করার পর সেটিকে ব্যবহারকারীদের জন্য স্থাপন (deploy) করা হয়।

কেরাসের কিছু গুরুত্বপূর্ণ স্তর

ডেন্স লেয়ার (Dense Layer): এটি একটিFully connected layer, যেখানে প্রতিটি নিউরন পূর্ববর্তী স্তরের সমস্ত নিউরনের সাথে সংযুক্ত থাকে।
কনভল্যুশনাল লেয়ার (Convolutional Layer): এটি ইমেজ এবং ভিডিও ডেটা প্রক্রিয়াকরণের জন্য বিশেষভাবে উপযোগী। কনভল্যুশনাল নিউরাল নেটওয়ার্ক
রিকারেন্ট লেয়ার (Recurrent Layer): এটি সিকোয়েন্সিয়াল ডেটা, যেমন - টেক্সট এবং টাইম সিরিজ ডেটা প্রক্রিয়াকরণের জন্য ব্যবহৃত হয়। পুনরাবৃত্ত নিউরাল নেটওয়ার্ক
এমবেডিং লেয়ার (Embedding Layer): এটি শব্দ বা অন্যান্য ডিসক্রিট ভেরিয়েবলকে ভেক্টর রূপে উপস্থাপন করার জন্য ব্যবহৃত হয়। ওয়ার্ড এমবেডিং
ড্রপআউট লেয়ার (Dropout Layer): এটি অতিরিক্ত ফিটিং (overfitting) কমাতে ব্যবহৃত হয়। নিয়মিতকরণ

কেরাসের ব্যাকএন্ড

কেরাস বিভিন্ন ব্যাকএন্ড সমর্থন করে, যার মধ্যে উল্লেখযোগ্য হলো:

টেনসরফ্লো (TensorFlow): এটি বর্তমানে সবচেয়ে জনপ্রিয় ব্যাকএন্ড। টেনসরফ্লো একটি শক্তিশালী এবং দ্রুত ডিপ লার্নিং ফ্রেমওয়ার্ক। টেনসরফ্লো
থিয়ানো (Theano): এটি একটি পুরোনো ব্যাকএন্ড, যা বর্তমানে উন্নয়ন বন্ধ হয়ে গেছে।
সিএনটিকে (CNTK): এটি মাইক্রোসফট কর্তৃক তৈরি একটি ডিপ লার্নিং ফ্রেমওয়ার্ক।

কেরাসের সুবিধা এবং অসুবিধা

কেরাসের সুবিধা:

শেখা সহজ: কেরাসের সহজবোধ্য API এটিকে নতুনদের জন্য খুব উপযোগী করে তোলে।
দ্রুত প্রোটোটাইপিং: কেরাস ব্যবহার করে খুব দ্রুত ডিপ লার্নিং মডেল তৈরি এবং পরীক্ষা করা যায়।
মডুলারিটি এবং এক্সটেনসিবিলিটি: কেরাসের মডুলার গঠন এবং সম্প্রসারণযোগ্যতা ব্যবহারকারীকে প্রয়োজন অনুযায়ী মডেল তৈরি করতে সাহায্য করে।
একাধিক ব্যাকএন্ড সমর্থন: কেরাস একাধিক ব্যাকএন্ড সমর্থন করার কারণে ব্যবহারকারী তার প্রয়োজন অনুযায়ী ব্যাকএন্ড বেছে নিতে পারে।

কেরাসের অসুবিধা:

নিম্ন-স্তরের নিয়ন্ত্রণ কম: কেরাস একটি উচ্চ-স্তরের API হওয়ায়, এটি ব্যবহারকারীকে নিম্ন-স্তরের উপর কম নিয়ন্ত্রণ প্রদান করে।
ডিবাগিং করা কঠিন: কিছু ক্ষেত্রে কেরাসে ডিবাগিং করা কঠিন হতে পারে, বিশেষ করে যখন জটিল মডেল তৈরি করা হয়।

কেরাসের প্রয়োগক্ষেত্র

কেরাস বিভিন্ন ক্ষেত্রে ব্যবহৃত হয়, তার মধ্যে কয়েকটি নিচে উল্লেখ করা হলো:

ইমেজ recognition: ছবি সনাক্তকরণ এবং শ্রেণীবিভাজন করার জন্য কেরাস ব্যবহার করা হয়। কম্পিউটার ভিশন
প্রাকৃতিক ভাষা প্রক্রিয়াকরণ (NLP): টেক্সট ডেটা বিশ্লেষণ এবং প্রক্রিয়াকরণের জন্য কেরাস ব্যবহার করা হয়। ন্যাচারাল ল্যাঙ্গুয়েজ প্রসেসিং
স্পিচ recognition: কথা সনাক্তকরণ এবং টেক্সটে রূপান্তর করার জন্য কেরাস ব্যবহার করা হয়।
টাইম সিরিজ বিশ্লেষণ: সময়ের সাথে সাথে ডেটার পরিবর্তন বিশ্লেষণ করার জন্য কেরাস ব্যবহার করা হয়। টাইম সিরিজ
রোগের নির্ণয়: মেডিকেল ইমেজ এবং অন্যান্য ডেটা বিশ্লেষণ করে রোগের নির্ণয় করার জন্য কেরাস ব্যবহার করা হয়।

কেরাস এবং অন্যান্য ডিপ লার্নিং লাইব্রেরি

কেরাসের সাথে অন্যান্য ডিপ লার্নিং লাইব্রেরির কিছু তুলনা নিচে দেওয়া হলো:

টেনসরফ্লো (TensorFlow): টেনসরফ্লো একটি শক্তিশালী এবং নমনীয় ফ্রেমওয়ার্ক, তবে এটি কেরাসের চেয়ে জটিল। কেরাস টেনসরফ্লোর উপর ভিত্তি করে তৈরি হওয়ায়, টেনসরফ্লোর সমস্ত সুবিধা কেরাসে পাওয়া যায়।
পাইটর্চ (PyTorch): পাইটর্চ একটি ডাইনামিক গ্রাফ ভিত্তিক ফ্রেমওয়ার্ক, যা গবেষণার জন্য খুব উপযোগী। কেরাস স্ট্যাটিক গ্রাফ ভিত্তিক হওয়ায়, এটি উৎপাদনের জন্য বেশি উপযুক্ত। পাইTorch
স্কাইলার্ন (Scikit-learn): স্কাইলার্ন একটি সাধারণ মেশিন লার্নিং লাইব্রেরি, যা বিভিন্ন ধরনের অ্যালগরিদম সরবরাহ করে। কেরাস বিশেষভাবে ডিপ লার্নিংয়ের জন্য তৈরি করা হয়েছে। স্কাইলার্ন

কেরাসের ভবিষ্যৎ

কেরাস বর্তমানে ডিপ লার্নিংয়ের অন্যতম জনপ্রিয় লাইব্রেরি এবং এর ভবিষ্যৎ খুবই উজ্জ্বল। গুগল এবং অন্যান্য প্রযুক্তি কোম্পানিগুলো কেরাসের উন্নয়নে लगातार কাজ করে যাচ্ছে। ভবিষ্যতে কেরাস আরও সহজ, শক্তিশালী এবং ব্যবহারকারী-বান্ধব হয়ে উঠবে বলে আশা করা যায়।

আরও কিছু সহায়ক লিঙ্ক

এখনই ট্রেডিং শুরু করুন

IQ Option-এ নিবন্ধন করুন (সর্বনিম্ন ডিপোজিট $10) Pocket Option-এ অ্যাকাউন্ট খুলুন (সর্বনিম্ন ডিপোজিট $5)

আমাদের সম্প্রদায়ে যোগ দিন

আমাদের টেলিগ্রাম চ্যানেলে যোগ দিন @strategybin এবং পান: ✓ দৈনিক ট্রেডিং সংকেত ✓ একচেটিয়া কৌশলগত বিশ্লেষণ ✓ বাজারের প্রবণতা সম্পর্কে বিজ্ঞপ্তি ✓ নতুনদের জন্য শিক্ষামূলক উপকরণ