一、基本概念
1、什么是人工智能
人工智能的概念:机器模拟人类的意识和思维
重要人物:艾伦·马西森·图灵(Alan)
简介:1912年6月23日-1954年6月7日,英国数学家、逻辑学家,被称为
计算机科学之父,人工智能之父。
相关事件:(1)1950年,图灵测试在论文《机器能思考吗?通过一些设备随机提问
(如键盘)。 p>
它是人而不是机器,然后机器通过测试并具有人工智能。也就是人工智能的概念
:“用机器模拟人类的意识和思维”。
(2)图灵在论文中预测,2000年会有人工智能机器通过图灵测试。
然而,直到 2014 年 6 月,英国雷丁大学的一款聊天应用成功冒充一名 13 岁男孩,通过了图灵测试
。这一事件比图灵预测的晚了 14 年。
(3)在2015年11月的杂志封面新闻报道中,机器人已经能够根据文中从未见过的字符写出同风格的字符
,说明机器有快速学习的能力 奇怪
生词的创意。
2、什么是机器学习
机器学习的概念:机器学习是一种统计方法,计算机利用已有的数据得到一定的模型
,然后使用这个模型来预测结果。
特点:根据经验,随着增加效果会更好。
简单模型示例:决策树模型
机器学习与传统计算机运算的区别:传统计算机是基于冯诺依曼结构的,并且是预先指令的
存储。运行时,CPU从内存中逐行读取指令,逐行执行预先安排好的指令
。它的特点是输出结果是确定的,因为先做什么,之后做什么,都已经提前写在说明里了
.
机器学习的三要素:数据、算法、计算能力
3、什么是深度学习
深度学习的概念:深度神经网络,源于对生物大脑神经元结构的研究。
人脑神经网络:随着人的成长,大脑的神经网络逐渐变粗变强。
生物学中的神经元:下图左侧有很多支流,生物学中将这些支流称为
树突。树突具有接受刺激和向细胞体传递冲动的功能,是神经元的输入。这些树突
树突在细胞核中并沿轴突输出组装。轴突的主要功能是将细胞体的神经冲动传递给其他神经元,是神经元的输出。人脑由 860 亿个这样的神经元组成,而所有的
思维意识是通过将其连接成一个以它为基本单元的网络来实现的。
计算机中的神经元模型:1943 年,心理学家和数学家 Pitts 引用了生物神经元的结构
,发表了抽象神经元模型 MP。神经元模型是包含输入、输出和计算功能的模型。
输入可以类比为神经元的树突,输出可以类比为神经元的轴突,计算可以类比为细胞核。
4、人工智能 vs 机器学习 vs 深度学习
人工智能是使用机器来模拟人类的意识和思维。
机器学习是一种实现人工智能的方法,是人工智能的一个子集。
深度学习是一种深度神经网络,是机器学习的一种实现方式,是机器学习的一个子集。
二、神经网络发展史(三起两落)
第一次崛起:1958年,人们将两层神经元首尾相连,形成单层神经网络,称为传感器
机器。感知器成为第一个可以学习的人工神经网络。引发了神经网络研究的第一次兴起
.
第一个寒冬:1969年,该领域的权威学者用数学公式证明,只有单层神经网络的感知器不能对异或逻辑进行分类,并指出要解决异或可分问题,它有必要将单层神经网络扩展到两层或多层。但是,那个时代的计算机的计算能力无法支持这样的计算量。只有一层计算单元的感知器暴露了其天然缺陷,让神经网络研究进入了第一个寒冬。
二次崛起:1986年等人提出反向传播方法,有效解决了两层神经网络的计算能力问题
。引发了神经网络研究的二次崛起。
第二个冬天:1995年,支持向量机诞生。支持向量机可以避免需要调整神经网络参数的不足,也可以避免神经网络中局部优化的问题。一举击败神经网络,成为当时人工智能领域的主流算法,让神经网络进入了他的第二个冬天。
第三次崛起:2006年,深度神经网络的出现,2012年,卷积神经网络在图像识别领域的惊人表现
发起神经网络研究的复兴。
三、机器学习的典型应用
1、应用领域
计算机视觉、语音识别、自然语言处理
2、主流应用:
( 1)预测(对连续数据的预测)
( 2)分类(离散数据的分类)
四、课程总结
< @1、机器学习是指在任务T上,随着经验E的增加,效果P增加。
2、机器学习的过程就是生成一个模型,然后使用这个生成的
模型来预测结果。
3、庞大的神经网络是基于神经元结构,输入乘以权重。 ,然后求和,再经过非线性函数的过程。
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