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    為什么說(shuō)深度學(xué)習(xí)和機(jī)器學(xué)習(xí)截然不同?

    雷鋒網(wǎng)按:2016是人工智能爆發(fā)的一年,各種層出不窮的新技術(shù)、新概念讓人眼花繚亂。很多人都分不清人工智能(Artificial Intelligence,簡(jiǎn)稱AI)、機(jī)器學(xué)習(xí)(Machine Learning,簡(jiǎn)稱ML)以及深度學(xué)習(xí)(Deep Learning,簡(jiǎn)稱DL)概念之間的不同。本文為理解機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)提供了不同的視角。

    本文作者為Intuition Machine聯(lián)合創(chuàng)始人Carlos Perez ,由雷鋒網(wǎng)編譯,未經(jīng)允許不可轉(zhuǎn)載。

    由于AI的大熱,媒體上關(guān)于AI的文章狂轟亂炸,人工智能似乎已經(jīng)成為游戲的改變者,企業(yè)們也紛紛下注。對(duì)于AI領(lǐng)域的從業(yè)者來(lái)說(shuō),人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)之間的差別應(yīng)該非常清楚。人工智能是一個(gè)大概念,從有效的老式人工智能(GOFAI)到聯(lián)結(jié)主義結(jié)構(gòu),無(wú)所不包。而機(jī)器學(xué)習(xí)則是人工智能領(lǐng)域的一個(gè)小分支,如果說(shuō)AI是一個(gè)合集,那么ML就是AI的子集。任何通過(guò)數(shù)據(jù)訓(xùn)練的學(xué)習(xí)算法的相關(guān)研究都屬于機(jī)器學(xué)習(xí),包括很多已經(jīng)發(fā)展多年的技術(shù),比如線性回歸(Linear Regression)、K均值(K-means,基于原型的目標(biāo)函數(shù)聚類方法)、決策樹(shù)(Decision Trees,運(yùn)用概率分析的一種圖解法)、隨機(jī)森林(Random Forest,運(yùn)用概率分析的一種圖解法)、PCA(Principal Component Analysis,主成分分析)、SVM(Support Vector Machine,支持向量機(jī))以及ANN(Artificial Neural Networks,人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò))。而人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)則是深度學(xué)習(xí)的起源。

    一些之前接觸過(guò)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的機(jī)器學(xué)習(xí)從業(yè)者對(duì)深度學(xué)習(xí)的第一印象很可能是:這不過(guò)就是多層結(jié)構(gòu)的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)而已。此外,深度學(xué)習(xí)成功的主要原因是大量可用的數(shù)據(jù)以及像GPU這樣更強(qiáng)大的計(jì)算引擎的出現(xiàn)。這當(dāng)然是事實(shí),深度學(xué)習(xí)的出現(xiàn)基本要?dú)w因于這兩方面的進(jìn)展。但是,如果就此下結(jié)論說(shuō)深度學(xué)習(xí)不過(guò)是比支持向量機(jī)或者決策樹(shù)更好的算法而已,那就真的是一葉障目,不見(jiàn)泰山了。

    借用Andreesen的話“軟件正在占領(lǐng)全世界”,那么深度學(xué)習(xí)就正在取代機(jī)器學(xué)習(xí)。兩篇來(lái)自不同機(jī)器學(xué)習(xí)領(lǐng)域的從業(yè)者很好的解釋了為什么深度學(xué)習(xí)正在占領(lǐng)全世界。神經(jīng)語(yǔ)言程序?qū)W(NLP)的專家Chris Manning這樣形容“深度學(xué)習(xí)海嘯”:

    深度學(xué)習(xí)的浪潮在幾年前就已經(jīng)抵達(dá)計(jì)算語(yǔ)言學(xué)的海岸,但是2015似乎是這場(chǎng)海嘯全面沖擊各大自然語(yǔ)言處理(NLP)會(huì)議的一年。一些專家預(yù)言,最終的沖擊將會(huì)更大。

    Nicholas Paragios則寫了一篇名為“計(jì)算機(jī)視覺(jué)研究:大蕭條”的文章,以下是文章節(jié)選:

    在高度復(fù)雜以及很大程度由圖片的自由度決定的問(wèn)題上,深度學(xué)習(xí)一旦被賦予大量被標(biāo)記的數(shù)據(jù)以及不可想象(直到最近)的計(jì)算能力,就能解決所有的計(jì)算機(jī)視覺(jué)問(wèn)題。如果是這樣的話,那么深度學(xué)習(xí)占領(lǐng)業(yè)界,計(jì)算機(jī)視覺(jué)研究成為邊緣學(xué)科并走上計(jì)算機(jī)圖形的老路(學(xué)術(shù)研究的活躍度和數(shù)量)將只是時(shí)間問(wèn)題。

    這兩篇文章都強(qiáng)調(diào)了深度學(xué)習(xí)相對(duì)機(jī)器學(xué)習(xí)是有顛覆性的意義的。當(dāng)然,深度學(xué)習(xí)在商用領(lǐng)域也具備同樣的顛覆性。但是讓人震驚和困惑的是,就連Gartner也沒(méi)能分清機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)之間的差別。這里是Gartner于2016年8月份發(fā)布的發(fā)展規(guī)律周期圖(Hyper Cycle),深度學(xué)習(xí)甚至沒(méi)有被提及:

    盡管被Gartner忽視了,深度學(xué)習(xí)依然持續(xù)火熱。目前對(duì)深度學(xué)習(xí)的炒作主要是:我們已經(jīng)擁有了可以商用的機(jī)器,只要給它們足夠多的數(shù)據(jù)和足夠長(zhǎng)的時(shí)間,它們就能夠自己學(xué)習(xí)。這要么是夸大了深度學(xué)習(xí)的現(xiàn)有技術(shù)水平,要么就是將深度學(xué)習(xí)的實(shí)踐過(guò)于簡(jiǎn)化了。在過(guò)去的幾年里,深度學(xué)習(xí)產(chǎn)生了大量的想法和技術(shù),這些在以前要么是未知的,要么是站不住腳的。起初,這些概念是碎片化而且毫無(wú)關(guān)聯(lián)的,但是隨著時(shí)間的推移,大量的模式和方法開(kāi)始涌現(xiàn),深度學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)模式這一領(lǐng)域也變得熱鬧起來(lái)。

    今天的深度學(xué)習(xí)不僅僅是具備多層架構(gòu)的感知器,而是一系列能夠用來(lái)構(gòu)建可組合可微分的體系結(jié)構(gòu)的技術(shù)和方法。這些具有超強(qiáng)能力的機(jī)器學(xué)習(xí)系統(tǒng)只不過(guò)是我們目前所能看到的冰山一角。關(guān)鍵在于,雖然深度學(xué)習(xí)目前看起來(lái)像點(diǎn)金術(shù),但是總有一天我們會(huì)學(xué)會(huì)如何像操控化學(xué)一樣操控它。有了這個(gè)基礎(chǔ),我們將能夠更好的預(yù)測(cè)機(jī)器學(xué)習(xí)未來(lái)所能具備的能力。

    viaMedium

    對(duì)深度學(xué)習(xí)感興趣的初學(xué)者,可以查看雷鋒網(wǎng)(公眾號(hào):雷鋒網(wǎng))的另一篇報(bào)道《AI 初學(xué)者入門指南:深度學(xué)習(xí)的五級(jí)分類》。

    極客網(wǎng)企業(yè)會(huì)員

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    2016-12-30
    為什么說(shuō)深度學(xué)習(xí)和機(jī)器學(xué)習(xí)截然不同?
    雷鋒網(wǎng)按:2016是人工智能爆發(fā)的一年,各種層出不窮的新技術(shù)、新概念讓人眼花繚亂。很多人都分不清人工智能(Artificial Intelligence,簡(jiǎn)稱A

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