人工智能、机械进修、深度进修到底是个啥?_人工智能_数据
除了“人工智能”,我们还常常听到“机器学习”、“深度学习”……
这些术语都是啥意思?它们之间有什么关系呢?
人工智能——Artificial Intelligence
说到人工智能,大家的第一反应可能是科幻电影里那些拥有人类聪慧的机器人,但实际上,人工智能可不仅仅是机器人哦。
人工智能是由约翰·麦卡锡(John McCarthy)于1956年提出来的,当时的定义是“制造智能机器的科学与工程”。
现在的人工智能是指“研究、开拓用于仿照、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技能及运用系统的一门新的技能科学”。
听起来有点绕是不是,文档君来总结一下,人工智能便是让机器能够仿照人类的思维能力,让机器能像人一样去感知、思考乃至决策。
时至今日,人工智能已经不再是一门纯挚的学科,而是涉及了打算机、生理学、措辞学、逻辑学、哲学等多个学科的交叉领域。
人工智能看起来是博识的科技,实际上是一个覆盖范围很广的观点。我们的身边,早就有了各种人工智能,例如:自动驾驶、人脸识别、智能机器人、机器翻译等等。
面对多种多样的人工智能,我们按照人工智能的实力,可将其分成三类:
弱人工智能(Artificial Narrow Intelligence,ANI)
善于于某个方面的人工智能,只能实行特定的任务。例如,人脸识别系统就只能识别图像,你假如问它来日诰日景象怎么样,它可不知道怎么回答。
强人工智能(Artificial General Intelligence,AGI)
类似于人类级别的人工智能,能够在多个领域表现出类似于人的聪慧,能理解、学习和实行各种任务。目前,强人工智能尚未实现,仍是人工智能研究的长期目标。
超人工智能(Artificial Superintelligence,ASI)
超越人类聪慧的人工智能,在各个领域都比人类聪明,可以实行任何智力任务并且在许多方面超越人类。只管超人工智能在科幻作品中常常涌现,但在实际中只是一个理论观点,目前还没有实现的可能。
说到这里,你知道打败围棋天下冠军的AlphaGo属于什么人工智能吗?
机器学习——Machine Learning
前面提到,人工智能的目的是让机器能够像人一样思考并决策,到底如何实现呢?
回忆一下,我们刚出生时基本上什么都不会,经由了几十年的学习,我们学会了各种知识、技能。
机器也是一样的,要让它会思考,就要让它先学习,从履历中总结规律,进而拥有一定的决策和辨别能力,这便是人工智能的核心——机器学习。
机器学习专门研究打算机若何仿照或实现人类的学习行为,通过学习获取新的知识、技能,从而重新组织已有的知识构造,不断改进自身性能。
机器学习是一门多领域交叉学科,涉及概率论、统计学、逼近论、算法繁芜度理论等多门学科。
机器是若何学习的呢?我们先来看一下人的学习过程:
上课:学习理论知识,进行知识输入
总结复习:通过复习,强化理解
梳理知识框架:整理知识,形成体系
课后作业:通过练习,进一步加深理解
每周测验:检讨节制情形
查漏补缺:改进学习方法
期末考试:检讨终极学习成果
机器的学习过程也是类似的,包括以下7个步骤:
数据获取:网络干系的数据
数据处理:对数据进行转换,统一数据格式
模型选择:选择适宜的算法
模型演习:利用数据演习模型,优化算法
模型评估:根据预测结果评估模型性能
模型调度:调度模型参数,优化模型性能
模型预测:对未知结果数据进行预测
简而言之,机器学习便是从数据中通过算法自动归纳逻辑或规则,并根据归纳的结果与新数据来进行预测。
举个例子,如果我们想让打算机看到狗时能判断出是狗,就须要给打算机展示大量狗的图片,同时见告它这便是狗。
经由大量的演习,打算机会总结出一定的规律,当下次看到狗时,捕捉到对应的特色,得出“这是狗”的结论。
如果算法不足完善,可能会把猫误认为狗,这就须要打算机通过履历数据自动改进算法,从而增强预测能力。
按照学习办法,机器学习可分为以下四类:
监督学习
从有标记的数据中学习,即数据中包含自变量和因变量,通过学习已知的输入和输出数据来进行预测,如分类任务和回归任务。
分类任务:预测数据所属的种别,如垃圾邮件检测 、识别动植物种别等。
回归任务:根据先前不雅观察到的数据预测数据,如房价预测,身高体重预测等。
无监督学习
剖析没有标签的数据,即数据中只有自变量没有因变量,创造数据的规律,如聚类、降维等。
聚类:把相似的东西聚在一起,并不关注这类东西是什么,如客户分组。
降维:通过提取特色,将高维数据压缩用低维表示,如将汽车的里程数和利用年限合并为磨损值。
半监督学习
演习数据只有部分有标记,先利用无监督学习对数据进行处理,再用监督学习对模型进行演习和预测。
例如手机可以识别同一个人的照片(无监督学习),当把同一个人的照片打上标签后,之后新增的这个人的照片也会自动加上对应的标签(监督学习)。
强化学习
通过与环境进行交互,根据褒奖或惩罚来优化算法,直到得到最大褒奖,产生最优策略。例如扫地机器人撞到障碍物后,会优化清扫路径。
深度学习——Deep Learning
通过上面的理解,相信大家对机器学习已经不陌生了。那么深度学习又是个啥?跟机器学习有什么关系?
深度学习是机器学习领域的一个新的研究方向,是一种通过多层神经网络来学习和理解繁芜数据的算法。
机器通过学习样本数据的深层表示来学习繁芜任务,终极能够像人一样具有剖析学习能力,能够识别笔墨、图像和声音等。
与传统机器学习不同的是,深度学习利用了神经网络构造,神经网络的长度称为模型的“深度”,因此基于神经网络的学习被称为“深度学习”。
神经网络仿照了人类大脑的神经元网络,神经元节点可以对数据进行处理和转换。通过多层神经网络,数据的特色可以被不断地提取和抽象,从而使机器能更好地办理各种问题。
范例的深度学习算法有以下四种类型:
卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN):常用于图像识别和分类任务。
递归神经网络(Recurrent Neural Network,RNN):适用于处理序列数据,如自然措辞处理。
是非期影象网络(Long Short-Term Memory,LSTM):一种分外的RNN构造,能够更好地处理长序列数据。
天生对抗网络(Generative Adversarial Network,GAN):用于天生新的数据,如图像、音频或文本。
在深度学习的加持下,人工智能得以快速发展,相信在不久的将来,我们将拥有一个全新的AI时期。
结束语
有用的知识又增加了,文档君来浅浅总结一下吧:
“人工智能”是一个广泛的观点,目的是让机器像人一样思考和实行任务。
“机器学习”是实现人工智能的一种方法,目的是从数据中学习规律,传统的机器学习须要人工确定数据特色。
“深度学习”是机器学习的一个特定分支,基于神经网络,能够自动学习数据特色。
相信大家通过本日的学习,再也不会傻傻分不清楚了~~
除了本日先容的这三个词,与AI干系的术语还有很多,你还知道哪些呢,欢迎在留言区谈论~~
来源:复兴文档
编辑:7号机
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