深度学习 (DL)
深度学习革命始于 2010 年左右。
从那时起,深度学习已经解决了许多“不可解决”的问题。
深度学习革命并非由一项单一发现引发的。它或多或少是当几个必要的因素准备就绪时发生的
- 计算机足够快
- 计算机存储空间足够大
- 发明了更好的训练方法
- 发明了更好的调优方法
神经元
科学家们一致认为,我们的大脑拥有 800 亿到 1000 亿个神经元。
这些神经元之间有数千亿个连接。
图片来源:巴塞尔大学生物中心。
神经元(又称神经细胞)是我们大脑和神经系统的基本单元。
神经元负责接收来自外部世界的输入、发送输出(对肌肉的命令)以及在两者之间转换电信号。
神经网络
人工神经网络通常被称为神经网络 (NN)。
神经网络实际上是多层感知器。
感知器定义了进入多层神经网络的第一步。
神经网络是深度学习的本质。
神经网络是历史上最重要的发现之一。
神经网络可以解决算法无法解决的问题
- 医疗诊断
- 人脸检测
- 语音识别
神经网络模型
输入数据 (黄色) 在隐藏层 (蓝色) 中进行处理,并在另一个隐藏层 (绿色) 中进行修改,以产生最终输出 (红色)。
汤姆·米切尔
汤姆·迈克尔·米切尔 (Tom Michael Mitchell,生于 1951 年) 是一位美国计算机科学家,卡内基梅隆大学 (CMU) 的大学教授。
他是 CMU 机器学习系的 पूर्व अध्यक्ष。
E:经验(次数)。
T:任务(驾驶汽车)。
P:性能(好坏)。
长颈鹿故事
2015 年,伦敦帝国理工学院的学生马修·莱 (Matthew Lai) 创建了一个名为长颈鹿 (Giraffe) 的神经网络。
长颈鹿可以在 72 小时内训练,使其能够像国际象棋大师一样下象棋。
计算机下象棋并不新鲜,但这个程序的创建方式是新的。
智能象棋程序需要数年时间才能构建,而长颈鹿则是用神经网络在 72 小时内构建的。
深度学习
经典编程使用程序(算法)来创建结果
传统计算
数据 + 计算机算法 = 结果
机器学习使用结果来创建程序(算法)
机器学习
数据 + 结果 = 计算机算法
机器学习
机器学习通常被认为等同于人工智能。
这是不正确的。机器学习是人工智能的一个子集。
机器学习是 AI 的一个学科,它使用数据来教授机器。
“机器学习是一个研究领域,赋予计算机在没有被编程的情况下学习的能力。”
亚瑟·塞缪尔 (Arthur Samuel,1959)
智能决策公式
- 保存所有操作的结果
- 模拟所有可能的结果
- 将新的操作与旧的操作进行比较
- 检查新的操作是好是坏
- 如果新的操作较差,则选择新的操作
- 重复以上操作
计算机能够执行数百万次这一操作的事实证明,计算机能够做出非常明智的决定。