说到近些年的火热名词,“人工智能”必须榜上有名。随着去年ChatGPT爆火出圈,“AI(Artificial Intelligence,人工智能)”屡次霸屏热搜榜,并被英国词典出版商柯林斯评为2023年的年度词。
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智慧的机器人,但实际上,人工智能可不仅仅是机器人哦。
- 弱人工智能(Artificial Narrow Intelligence,ANI)擅长于某个方面的人工智能,只能执行特定的任务。例如,人脸识别系统就只能识别图像,你要是问它明天天气怎么样,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智慧,能理解、学习和执行各种任务。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)超越人类智慧的人工智能,在各个领域都比人类聪明,可以执行任何智力任务并且在许多方面超越人类。尽管超人工智能在科幻作品中经常出现,但在实际中只是一个理论概念,目前还没有实现的可能。
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?
机器学习专门研究计算机怎样模拟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结构,不断改善自身性能。
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、算法复杂度理论等多门学科。
机器是怎样学习的呢?我们先来看一下人的学习过程:
机器的学习过程也是类似的,包括以下7个步骤:
简而言之,机器学习就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。
按照学习方式,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:预测数据所属的类别,如垃圾邮件检测 、识别动植物类别等。回归任务:根据先前观察到的数据预测数据,如房价预测,身高体重预测等。无监督学习分析没有标签的数据,即数据中只有自变量没有因变量,发现数据的规律,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:通过提取特征,将高维数据压缩用低维表示,如将汽车的里程数和使用年限合并为磨损值。半监督学习训练数据只有部分有标记,先使用无监督学习对数据进行处理,再用监督学习对模型进行训练和预测。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,根据奖励或惩罚来优化算法,直到获得最大奖励,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。
通过上面的了解,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?
- 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,如自然语言处理。长短期记忆网络(Long Short-Term Memory,LSTM):一种特殊的RNN结构,能够更好地处理长序列数据。生成对抗网络(Generative Adversarial Network,GAN):用于生成新的数据,如图像、音频或文本。
有用的知识又增加了,文档君来浅浅总结一下吧:
- “人工智能”是一个广泛的概念,目的是让机器像人一样思考和执行任务。“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,传统的机器学习需要人工确定数据特征。“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征。