人工智能(Artificial Intelligence),英文縮寫為AI。它是研究、開發(fā)用于模擬、延伸和擴展人工智能的理論、方法、技術及應用系統(tǒng)的一門新的技術科學。
人工智能是計算機科學的一個分支,它企圖了解智能的實質,并生產出一種新的能與人類智能相似的方式做出反應的智能機器,該領域的研究包括機器人、語言識別、圖像識別、自然語言處理和專家系統(tǒng)等[1]。
毫無疑問,人工智能,是未來國家資源爭奪的基礎工具,人工智能發(fā)展好的企業(yè),將會處于行業(yè)的頂端,在國際鏈條上也會處于食物鏈的頂端,而人工智能基本沒有發(fā)展的企業(yè),將會被鎖定在資源供應國的地位,將會被迫被剝奪,被剝削,在微笑曲線的底端。
我國具有人工智能研究大量的基礎數據,美國具有人工智能研究的最先進的技術或者說是算法,是算法和基礎數據的結合,將會對人工智能的迭代與升級以及研發(fā)的促進帶來革命性的新機遇,所以在人工智能研究上,中國和美國都非常具有優(yōu)勢。
人工智能能夠影響未來的特點之一就是能夠深度學習,本文重點探討:什么是深度學習?
大多數人認為深度學習是人類用特定的規(guī)則去“編碼”AI,利用我們自己的認知去“教導”AI,才能讓算法具備相應的能力。
但事實上深度學習是模擬人腦進行學習的思維方式,有輸入,也輸出,還有復雜的中間層結構。
受人類大腦內部復雜的神經元網絡的啟發(fā),深度學習模擬生物神經網絡,構建出包括輸入層和輸出層在內的人工神經網絡,當將數據輸入該網絡的輸入層后,在輸出層就會顯現出相應的處理結果。在輸入層和輸出層之間,可能存在很多中間層(又稱隱藏層),從而能夠更深入地刻畫所處理對象的特征,并具備更強大的函數模擬能力。幾十年前,計算機算力有限,只能支撐一兩層中間層。近年來,隨著算力增強,可以訓練出有成千上萬層中間層的網絡,“深度學習”即由此得名[2]。
舉個例子,我們如果想要研究和訓練AI利用人工神經網絡去深度學習,去識別和確認圖片上是否有花朵,我們需要向AI“投喂”數百萬張帶著“有花”或“無花”標簽的圖片樣板,就好比現在有些家庭里的智能音箱,你越和它對話,說的話越多,給它的信息越多,那么它就會越來越聰明,也是一個道理,都是需要它先去學習,然后才能通過學習后去判斷,去識別,每一次新的輸入行為都能提高輸出正確結果的概率,而這里面它們學習的原理就是:
人工神經網絡的訓練是一個數學處理過程——通過不斷調整網絡中的數百萬個參數(有時甚至是數十億個參數),來最大限度地提高“只要輸入有花的圖片,就輸出‘有花的判定”的概率,以及“只要輸入沒有花的圖片,就輸出‘無花’的判定”的概率。
在訓練過程中,人工神經網絡和其中的參數會組成一個巨大的數學方程組,用以解決有花無花的問題。一旦完成訓練,它就可以對從未見過的圖片進行判斷,確定圖片上是否有花[3]。
根據這個原理,我們在做深度學習的時候,就要知道如何去建立輸入和輸出,如何提高輸出的正確概率,訓練AI,讓它更聰明。
但目前為止,AI還遠遠沒有達到我們想要的目標,也就是說到現在為止,AI還沒有那么的智能,未來還需要很長的路要走。
那么為什么深度學習讓大家這么興奮?
內在原因來看,我們發(fā)現她做得比傳統(tǒng)方法好,而且也比傳統(tǒng)方法成本更低。
從成本來看:以前某個任務需要 3 個工程師從清洗數據、找特征、構建模型、訓練與應用,這些都跑完一個流程,需要3個月。這還不算找特征、構建模型這些工作需要很強的行業(yè)領域知識與工程經驗。總共消耗了9個人月。
而深度學習所做的就是,現在只需要一個工程師,清洗數據、構建模型、訓練與應用,可能只需要一個月,總共1個人月。
為什么?首先深度學習降低了找特征的成本,甚至可以說在某些時候可以把這個過程忽略,在以前這個過程本身可能就需要3~5個人月的反復工程實驗。而清洗數據也更快了,因為深度學習的魯棒性更好(rubust),尤其是針對大數據的魯棒性(百萬條數據)。如果放在2、3年前,深度學習的訓練與應用所需要的時間成本也不低,可是現在無論是各種框架(Torch,Keras,TensorFlow)也好,還是各種工程經驗也好,都更加充足了,使得時間成本越來越低。
從外在原因來看,深度學習遇到了兩個機會:
1、GPU(顯卡)速度很快,并且深度學習可利用,極大的降低了工程實驗成本;
2、互聯網數據獲取越來越容易,數據量越來越大(傳統(tǒng)方法很難處理一些領域的大數據)。
你需要知道的:
深度學習不是萬能藥,她可能不會、至少短期不會在所有領域上大放異彩
深度學習同樣需要領域知識,處理文本和處理圖像的模型可以類似,但是細微差別就可能導致極大的不同,而找到最合適的模型需要工程師本身就有很強的經驗
深度學習并不昂貴,并且成本越來越低,前提是你知道你想要什么
深度學習需要其他各種知識與能力的配合,例如處理文本依然需要正則表達式,處理圖像與視頻,依然需要大量的相關知識
深度學習是機器學習 + 大量的技巧與經驗,深度學習實際并沒有超出機器學習范疇,各種傳統(tǒng)的測試、驗證方法必須要有;傳統(tǒng)的聚類、分類、強化、回歸模型經驗也要有;除此之外,還需要熟悉深度學習的各種訓練技巧
你可能想嘗試的:
把問題總結好,尋找可能建模的點
假設你擁有一些數據,人可以通過這些數據得出結論,深度學習可能也可以并且成本更低;假設你沒有數據,或者人也無法僅僅從這些數據得到結論,那么深度學習很可能也無能為力
深度學習可能是一種低成本的嘗試點,不要太高估她,不過至少你覺得有一點點可能性,最好咨詢相關專家,成本可能沒有你想象的那么高
未來發(fā)展
隨著科技技術的進步,不管是網絡安全還是大數據,這些領域會隨著深度學習不斷推動行業(yè)的技術創(chuàng)新與新興行業(yè)的發(fā)展,AI人工智能在以后將會涉及到每個行業(yè),以及我們日常的生活,我們一定會看到更加驚人的進步。
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