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学习笔记:人工智能、机器学习和深度学习什么关系

提到人工智能,很多工程师就会想到机器学习、神经网络或者深度学习。这几个概念有一定的区别,也有一定的关系。

人工智能(Artificial Intelligence),简单地说,就是希望计算机能够像人类一样完成更多智能的工作,比如汽车自动驾驶。毕竟,一些人类通过直觉可以很快解决的问题,目前却很难通过计算机解决。这些问题包括自然语言理解、图像识别、语音识别等[1],而它们就是人工智能需要解决的问题。可见,人工智能是目的。

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机器学习(Machine Learning),这里引用卡内基梅隆大学(Carnegie Mellon University)的Tom Michael Mitchell教授在1997年出版的书籍Machine Learning中的定义:“如果一个程序可以在任务T上,随着经验E的增加,效果P也可以随之增加,则称这个程序可以从经验中学习”。以垃圾邮件分类问题为例,“一个程序”指的是机器学习算法,比如逻辑回归算法;“任务T”是指区分垃圾邮件的任务;“经验E”为已经区分过是否为垃圾邮件的历史邮件,在监督式机器学习问题中,这也被称之为训练数据;“效果P”为机器学习算法在区分是否为垃圾邮件任务上的正确率。同时,这里的“程序”和传统的程序有着很大的区别。传统的程序,根据给定规则处理数据,从而获得期望结果;这里的“程序”则是根据给定数据以及目标结果获得两者之间的关系规则,进而,可将学习得到的规则应用于新的数据中。

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学习笔记:人工智能、机器学习和深度学习什么关系

深度学习(Deep Learning)是机器学习的一个分支,它除了可以学习特征和任务之间的关联外,还能自动从数据中提取更加复杂的特征,学习更加复杂的特征表达。这里引用维基百科对深度学习的精确定义“一类通过多层非线性变化对高复杂性数据建模算法的合集”。因为深层神经网络是实现“多层非线性变换”最常用的一种方法,所以在实践中基本上可以认为深度学习就是深层神经网络的代名词。从维基百科给出的定义可以看出,深度学习有两个非常重要的特征:多层和非线性。

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所以,人工智能是追求目标,机器学习是实现手段,神经网络、深度学习都只是其中一种方法。

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参考文献

[1] TensorFlow实战Google深度学习框架(第2版),郑泽宇,梁博文,顾思宇著

文 | Lauren 图 | Lauren

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