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通俗理解人工智能、機器學習和深度學習的關系

2020-09-14 10:43:40 其他

最近幾年人工智能成為極其熱門的概念和話題,可以說徹底出圈了,但人工智能的概念在1955年就提出來了,可以說非常古老,我在上小學的時候《科學》課本上就有人工智能的概念介紹,至今還有印象,但那些年AI正處于“寒冬”,很少在其他地方見到這個概念,現在人工智能這么熱,普通人容易從科幻電影和媒體宣傳上來理解人工智能,這就難免有很多誤解的成分,

漫威電影中的人工智能幻視,是一個超級英雄
漫威電影中的AI人:幻視

幾年前有一篇《超級人工智能之路》的長文在網路上流行,很多媒體自媒體也都報道、解讀過,可以說這篇文章把人工智能捧上了天,在我看來,這種吹捧確實過頭了,

1956年,在達特茅斯學院舉行的一次會議上正式確立了人工智能的研究領域,會議的參加者在接下來的數十年間是AI研究的領軍人物,他們中有許多人預言,經過一代人的努力,與人類具有同等智能水平的機器將會出現,同時,上千萬美元被投入到AI研究中,以期實作這一目標,——wiki

對人工智能的盲目樂觀真是歷史悠久啊,我的建議是,關于人工智能的未來可以盡情暢想,但不必認真,要了解人工智能真正的樣子,只看它現在能為我們做什么就好,

人工智能

剛接觸這個領域的時候,對人工智能的概念比較模糊,甚至到現在為止也沒有找到一個足夠清晰的定義,我自己做了一個通俗的理解:凡是機器做了人需要動腦才能完成的事情,都可以稱之為人工智能,這個定義并不嚴謹,但是好理解,可以幫助我不再糾結這概念,從這個角度去看,你會發現人工智能在生活中確實到處都在了,并且很早就有,AI并沒有那么神秘,

機器學習

機器學習是人工智能的重要分支,重要到人工智能幾乎都要等同于機器學習了,在有些場合下這兩個概念甚至可以混用,Herbert A. Simon 曾對“學習”給出過一個定義:“如果一個系統能夠通過執行某個程序改進它的性能,這就是學習”,機器學習就是計算機系統通過資料提高系統性能的程序,其實我們人的學習程序也完美符合這個定義,如果仔細觀察小孩子的學習程序,就和我們訓練一個機器學習模型的程序非常相似(我本人目前還沒有小孩,但是我經常聽有小孩的同事這樣跟我說),難怪很多學者聲稱只有機器學習才算得上真正的人工智能,

人的學習和機器學習

機器學習的技術非常繁多,理論也很復雜,但可以通過很簡單的數學抽象來理解,把機器學習的模型當作一個黑盒子,它接受一定的輸入,給出一定的輸出,那么這個黑盒子其實就是一個函式,所謂的機器學習,從數學上看就是學習出一個函式,

函式

無論是神經網路,決策樹,邏輯回歸,概率圖模型,都可以抽象成這樣一個數學函式,只是形式不同而已,雖然看起來并不酷炫,也不高大上,但這就是機器學習簡單的本質,這么理解也是一個“祛魅”的程序,

深度學習

深度學習的概念大概是從AlphaGo打敗李世石開始火遍全世界的,wiki上對它的定義如下,

深度學習(英語:deep learning)是機器學習的分支,是一種以人工神經網路為架構,對資料進行表征學習的演算法, ——wiki

我第一次看到神經網路的描述圖,不明覺厲感從心中油然而生,看起來像是某種神秘的技術模擬出來了人腦的作業機制,從而可以完成很多不可思議的智能任務,強烈的好奇心讓我開始對這個領域進行探索,于是就入坑了……

深度神經網路

隔行如隔山這句話沒錯,只有真正進入一個領域,你才知道它本來的樣子,我們可以繼續從函式的角度去理解深度學(這又是一個“祛魅”的程序),復合函式的概念高中都學過,深度學習要學習的其實就是一個復合函式,深度學習的”深“指的就是復合函式的復合層級更多,

復合函式

所有的演算法模型最后都是數學,根據我的經驗,從數學角度去理解要比從酷炫的網路結構圖去理解對我幫助更大,有了這種宏觀的把握之后,就可以放心地深入了解其中的細節了,

總之,人工智能,機器學習,深度學習這些概念并沒有那么神秘,最后用一張圖總結一下三者之間的關系,

人工智能、機器學習、深度學習

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