写在前面的话
本文部分内容源于互联网。
名与实
内涵与外延
人工智能(Artificial Intelligence),即为AI。
机器学习 (Machine Learning),即为ML。
深度学习(Deep Learning),即为DL。
人工智能,顾名思义,人工而不是天然,智能,即智慧与能动。智慧而不是知识,能动(主动)而不是被动。PS:分类是一种认识事物的方法,找到事物之间的小异,归纳也是一种认识事物的方法,找到事物之间的大同。
机器学习,顾名思义,机器像人一样的学习。
深度学习,顾名思义,有深度的学习,不是浅层的学习。
要搞清它们的关系,最直观的表述方式就是同心圆,最先出现的是理念,然后是机器学习,当机器学习繁荣之后就出现了深度学习,今天的AI大爆发是由深度学习驱动的。下面让我们逐层解析AI、ML和DL。
AI:让机器展现出人类智力
回到1956年夏天,在当时的会议上,AI先驱的梦想是建造一台复杂的机器(让当时刚出现的计算机驱动),然后让机器呈现出人类智力的特征。
这一概念就是我们所说的“强人工智能(General AI)”,也就是打造一台超棒的机器,让它拥有人类的所有感知,甚至还可以超越人类感知,它可以像人一样思考。在电影中我们经常会看到这种机器,比如 C-3PO、终结者。
还有一个概念是“弱人工智能(Narrow AI)”。简单来讲,“弱人工智能”可以像人类一样完成某些具体任务,有可能比人类做得更好,例如,Pinterest服务用AI给图片分类,Facebook用AI识别脸部,这就是“弱人工智能”。
上述例子是“弱人工智能”实际使用的案例,这些应用已经体现了一些人类智力的特点。怎样实现的?这些智力来自何处?带着问题我们深入理解,就来到下一个圆圈,它就是机器学习。
机器学习:抵达AI目标的一条路径
大体来讲,机器学习就是用算法真正解析数据,不断学习,然后对世界中发生的事做出判断和预测。此时,研究人员不会亲手编写软件、确定特殊指令集、然后让程序完成特殊任务,相反,研究人员会用大量数据和算法“训练”机器,让机器学会如何执行任务。
机器学习这个概念是早期的AI研究者提出的,在过去几年里,机器学习出现了许多算法方法,包括决策树学习、归纳逻辑程序设计、聚类分析(Clustering)、强化学习、贝叶斯网络等。正如大家所知的,没有人真正达到“强人工智能”的终极目标,采用早期机器学习方法,我们连“弱人工智能”的目标也远没有达到。
在过去许多年里,机器学习的最佳应用案例是“计算机视觉”,要实现计算机视觉,研究人员仍然需要手动编写大量代码才能完成任务。研究人员手动编写分级器,比如边缘检测滤波器,只有这样程序才能确定对象从哪里开始,到哪里结束;形状侦测可以确定对象是否有8条边;分类器可以识别字符“S-T-O-P”。通过手动编写的分组器,研究人员可以开发出算法识别有意义的形象,然后学会下判断,确定它不是一个停止标志。
这种办法可以用,但并不是很好。如果是在雾天,当标志的能见度比较低,或者一棵树挡住了标志的一部分,它的识别能力就会下降。直到不久之前,计算机视觉和图像侦测技术还与人类的能力相去甚远,因为它太容易出错了。
深度学习:实现机器学习的技术
“人工神经网络(Artificial Neural Networks)”是另一种算法方法,它也是早期机器学习专家提出的,存在已经几十年了。神经网络(Neural Networks)的构想源自于我们对人类大脑的理解——神经元的彼此联系。二者也有不同之处,人类大脑的神经元按特定的物理距离连接的,人工神经网络有独立的层、连接,还有数据传播方向。
例如,你可能会抽取一张图片,将它剪成许多块,然后植入到神经网络的第一层。第一层独立神经元会将数据传输到第二层,第二层神经元也有自己的使命,一直持续下去,直到最后一层,并生成最终结果。
每一个神经元会对输入的信息进行权衡,确定权重,搞清它与所执行任务的关系,比如有多正确或者多么不正确。最终的结果由所有权重来决定。以停止标志为例,我们会将停止标志图片切割,让神经元检测,比如它的八角形形状、红色、与众不同的字符、交通标志尺寸、手势等。
神经网络的任务就是给出结论:它到底是不是停止标志。神经网络会给出一个“概率向量”,它依赖于有根据的推测和权重。在该案例中,系统有86%的信心确定图片是停止标志,7%的信心确定它是限速标志,有5%的信心确定它是一支风筝卡在树上,等等。然后网络架构会告诉神经网络它的判断是否正确。
即使只是这么简单的一件事也是很超前的,不久前,AI研究社区还在回避神经网络。在AI发展初期就已经存在神经网络,但是它并没有形成多少“智力”。问题在于即使只是基本的神经网络,它对计算量的要求也很高,因此无法成为一种实际的方法。尽管如此,还是有少数研究团队勇往直前,比如多伦多大学Geoffrey Hinton所领导的团队,他们将算法平行放进超级电脑,验证自己的概念,直到GPU开始广泛采用我们才真正看到希望。
回到识别停止标志的例子,如果我们对网络进行训练,用大量的错误答案训练网络,调整网络,结果就会更好。研究人员需要做的就是训练,他们要收集几万张、甚至几百万张图片,直到人工神经元输入的权重高度精准,让每一次判断都正确为止——不管是有雾还是没雾,是阳光明媚还是下雨都不受影响。这时神经网络就可以自己“教”自己,搞清停止标志的到底是怎样的;它还可以识别Facebook的人脸图像,可以识别猫——吴恩达(Andrew Ng)2012年在谷歌做的事情就是让神经网络识别猫。
吴恩达的突破之处在于:让神经网络变得无比巨大,不断增加层数和神经元数量,让系统运行大量数据,训练它。吴恩达的项目从1000万段YouTube视频调用图片,他真正让深度学习有了“深度”。
到了今天,在某些场景中,经过深度学习技术训练的机器在识别图像时比人类更好,比如识别猫、识别血液中的癌细胞特征、识别MRI扫描图片中的肿瘤。谷歌AlphaGo学习围棋,它自己与自己不断下围棋并从中学习。
展望未来
马云
1、过去20 年互联网“从无到有”,未来30 年互联网将会“从有到无”,后一个无是无处不在的无,没有人能离开互联网存在。
2、未来30 年数据将成为生产资料,计算会是生产力,互联网是一种生产关系。如果我们不数据化,不和互联网相连,那么会比过去30 年不通电显得更为可怕。
3、这几年几乎全球弥漫着一种对新技术时代和技术的担心之中,对网络空间、对数字经济,与其担心,不如担当。
4、机器没有灵魂、机器没有信仰,我们人类有灵魂、有信仰、有价值观、有独特的创造力,人类要有自信、相信我们可以控制机器。
5、互联网正在深入社会,超过未来一切技术革命的总和。
6、未来30 年,制造业不再是带动就业的引擎,未来的制造业都将会是服务业,未来的服务业也必须是新型制造业。
7、数字经济将重塑世界经济,世界经济将会有新的模型,不仅仅是在中国,全世界都在进入一个新的时代。
8、第一次技术革命导致了第一次世界大战,第二次技术革命导致了第二次世界大战,第三次技术革命,也就是说第三次世界大战也将即将打响,但这不是一场国与国之间的战争,这是一场我们携手对抗疾病、贫穷和气候变化的战争。
苹果首席执行官Cook
1、很多人都在谈论AI,我并不担心机器人会像人一样思考,我担心人像机器一样思考!
2、我们相信AR 能够帮助人们工作,而且帮助人们在教育医疗有所突破,让世界更加美好。
3、科技本身并没有好坏之分,必须把科技赋于人性是每个人的责任,技术的好处是普惠于民。
4、我们将竭尽全力降低进入App 生态圈的门槛。
5、必须为技术注入人性,将价值观注入到技术中。
6、充分利用历史机遇,赋于技术应有的价值,保持开放,有信任和创造力,才能实现对社会、家庭更美好的承诺。
谷歌CEO桑达尔·皮查伊
1、以前是人来适应电脑,未来是电脑适应人。
2、6 个月前在乌镇举办阿尔法狗围棋比赛时,我们认为,这是AI 发展历程中的里程碑式的重大事件。
3、谷歌也在转型,从移动到AI。目前我们已经跨越到AI 阶段。
4、计算将无处不在,无论是办公室和车里。
5、计算将以语音、视觉等形式进行,这些变化都可以让数字经济超越互联网。
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