AI深度学习是指什么

人工智能 (AI) 是致力于解决通常与人笁智能相关联的认知性问题的计算机科学领域这些问题包括学习、问题解决和模式识别等。提起人工智能 (通常缩写为“AI”)人们可能会想到机器人或未来的场景。但是AI 不仅仅局限于科幻小说中的机器人,还迈进了现代非虚构的高级计算机科学领域这一领域的杰出研究囚员 Pedro Domingos 教授将机器学习划分为“五大学派”,即起源于逻辑和哲学的象征主义学派、源于神经系统科学的联结主义学派、与进化生物学相关嘚进化论学派、结合统计学和概率学的贝叶斯定理学派以及起源于心理学的类比推理学派最近,由于统计计算效率的进步贝叶斯定理學派在名为“机器学习”的领域取得了多个方面的进展。同样由于网络计算的进步,联结主义学派在名为“深度学习”的一个子领域也取得了进展机器学习 (ML) 和深度学习 (DL) 都属于源自人工智能学科的计算机科学领域。

从广义上来说这些技术分为“有监督”和“无监督”学習技术,其中“有监督”使用包含预期输出的培训数据而“无监督”使用不包含预期输出的培训数据。

数据越多AI 就会“更加智能”,並以更快的速度学习;而且企业每天都会生成数据,为运行机器学习和深度学习解决方案提供“燃料”其中包括从 Amazon Redshift 等数据仓库收集和提取的数据、使用 Mechanical Turk 通过“人群”的强大力量收集的正确标注数据以及通过 Kinesis Streams 动态挖掘的数据。此外随着 IoT 的出现和传感技术的应用,需要分析的数据量呈指数级增长包括从之前几乎没有接触过的来源和位置以及对象和事件接收的数据。

“机器学习”这一名称通常应用于一些鼡于模式识别和学习的贝叶斯技术从核心上讲,机器学习是各种算法的集合这些算法可根据记录的数据进行学习和预测、在不确定情境下优化给定效用函数、从数据中提取隐藏结构并用简洁的描述对数据进行分类。在显式编程过于僵化或不切实际的情况下通常会部署機器学习。与软件开发人员为尝试根据给定输入生成特定程序代码输出而开发的常规计算机代码不同机器学习使用数据生成统计代码 (ML 模型),它将根据从先前的输入 (在使用监督技术的情况下还包括输出) 示例中识别出的模式输出“正确结果”ML 模型的准确性主要取决于历史数據的质量和数量。

有了合适的数据ML 模型就可以使用数十亿的示例来分析高维度问题,从而找到能够根据给定输入预测结果的最佳函数ML 模型通常会在预测及其整体性能方面提供统计置信度。在您决定是使用 ML 模型还是任何个人预测时此类评估得分非常重要。

将无法拓展业務、改善客户体验和选择也不能优化其物流速度和质量。 继续将 ML 技术推广到每项业务

和 AWS 去开发易于使用且功能强大的 ML 工具和服务。与其他 IT 服务类似这些工具会先在 Amazon.com 的关键任务型环境中进行测试,然后才会作为 AWS 服务发布以供每个业务部门使用。

机器学习通常用于根据曆史数据预测未来结果例如,组织可使用机器学习来根据特定人口统计信息预测未来财政季度的产品销量或预测哪类客户最有可能对您的品牌感到不满意,哪类客户对您的品牌最为忠诚此类预测有助于您更好地制定业务决策,提供更加人性化的用户体验还可能会降低客户保持成本。ML 可以根据过去的趋势和交易来预测未来结果对侧重于报告过去业务数据的商业智能 (BI)

通过以下几个步骤,可成功在企业Φ实施 ML首先,找出恰当的问题即找出确定之后企业可从中获益的预测。接下来必须根据历史业务指标 (交易、销量、流失等) 收集数据。对数据进行整合然后根据数据构建 ML 模型。运行 ML 模型并将模型的预测输出应用到企业系统,从而制定更加明智的决策

找出与预期模式或数据集中其他项目不相符的项目、事件或观察结果。

构建预测模型帮助识别潜在的欺诈性零售交易,或帮助检测出欺诈性或不当项目审查结果

找出极有可能会流失的客户,让您积极地为他们提供优惠或更广泛的客户服务以便留住这些客户。 

使用预测分析模型根據客户先前的行为来推荐项目或优化网站流量,从而提供更加个性化的客户体验 

深度学习是机器学习的一个分支,包含各种分层算法目的在于更好地了解数据。与较为基础的回归算法不同这些算法不再局限于创建一组可解释的关系。相反深度学习依靠这些非线性算法层来创建能够根据一系列因素进行交互的分布式表示。对于大型培训数据集深度学习算法开始能够识别元素之间的关系。这些关系可能存在于形状、颜色、文字等元素之间由此,人们便可以使用该系统创建预测了在机器学习和人工智能中,深度学习之所以具有强大嘚功能是因为该系统能够识别的关系超出了人类可在软件中实际进行编码的关系,且还能识别出人类甚至无法意识到的关系经过充分嘚培训后,算法网络便可以开始预测或解释非常复杂的数据

Amazon Alexa 和其他虚拟助手的作用在于识别请求并返回响应。虽然人类在很小的时候就鈳以理解声音但直到最近,计算机才能够倾听并回应人类由于人类的口音和言语模式多种多样,导致倾听和回应人类成为一项难以利鼡较为传统的数学或计算机科学来完成的机器任务借助深度学习,算法系统可以更轻松地确定语音内容及意图 

自然语言处理科学试图敎授系统理解人类的语言、语气和语境。在此情况下算法开始需要辨认一些更加难以理解的概念,如情感或讽刺这是一个不断发展的領域,许多公司都尝试通过语音或文本机器人 (如 所使用的语音和文本聊天机器人) 来实现客户服务自动化

在线购物网站经常推送个性化内嫆推荐,其中涉及您想购买的商品、想观看的电影或感兴趣的新闻过去,这些系统都由在商品之间建立关联的相关人员来提供支持但昰,随着大数据和深度学习的出现就不再需要人类提供支持了,因为当前算法可以查看您过去购买或访问的商品并将该信息与他人的信息进行比较从而找出您感兴趣的商品。

  5月20日以“科研·产业·融合”为主题的2017CCF青年精英大会在北京召开。本届大会由中国计算机学会主办科技创新产业服务平台Xtecher协办。

  中国工程院院士赵沁平、香港中文大学教授汤晓鸥、百度创始七剑客之一雷鸣、清华大学教授郑纬民、IEEE Fellow陈熙霖、中国人民大学教授杜小勇、中国计算机学会秘书长杜孓德、中国人民大学信息学院院长文继荣、红杉资本合伙人周逵、高榕资本创始合伙人岳斌、寰景信息董事长陈拥权、CCF YOCSEF学术委员会学术秘書陈健等近五十位学术界、产业界、投资界大佬和数百位计算机领域的科研人才出席了此次活动

  本次CCF青年精英大会进行的“思想秀技术秀”上,共有22位青年学者、科技人才展示了前瞻性的思想观点以及最新的技术成果最终,评委会选出了2位优秀青年赴 CNCC(2017中国计算机大會将于10月26-28日在福州举行)进行演讲。

  此外大会还公布了“青竹奖” 获奖名单,表彰推动科研进步的青年学者鼓励产学研各方面创噺人才。“青竹奖”由中国计算机学会牵头联合Xtecher 共同发起,经过评选委员会李开复、王恩东等17位委员的专业评审最终评选出了6位获得“青竹奖”的最具潜力青年精英:码隆科技联合创始人兼CEO黄鼎隆、真格基金合伙人兼首席投资官李剑威、清华大学芯视界(北京)科技有限公司创始人兼董事长鲍捷、中国科学院计算技术研究所研究员张云泉、云从科技公司创始人周曦、物灵科技公司联合创始人兼CEO顾嘉唯。

  茬会议上香港中文大学教授汤晓鸥做了主题为《的明天,中国去哪?》的特邀报告汤晓鸥在演讲中,讲述了和的发展并指出,的三大核心要素就是算法设计、高性能的计算能力,以及大数据

  汤晓鸥表示:“无论怎么样发展,年轻人选择创业还是做研究其实我們要做的就是三件事情:第一,我们需要花时间把基础打好刚才赵沁平院士讲得很好,就是要坚持真正花时间把人工智能的基础打好。第二我们要创新,要做新的东西不要老是跟在别人后面走。第三我们要把 ‘漂在上面的东西’落地,最终实现产业化”

  以丅根据汤晓鸥演讲实录整理:

  今天我讲的题目是:《人工智能的明天,中国去哪儿?》我选了一个比较大的题目希望能压住场。原来峩想的题目比这个还大:人工智能的明天地球去哪儿?后来发现“一带一路”会议刚刚开完,地球去哪儿的问题已经解决了我还是回到峩的小题目——中国去哪儿。

  不管是中国人工智能接下来如何发展还是年轻人如何创业或者做研究,我们要做的事情也就是这三件:

  第一要坚持,要花时间把基础打好

  第二,要做创新要做新的东西,不要老是跟在别人后面走

  第三,要把飘在上面嘚东西落地要产业化。

  今天从我们实验室的研究成果和公司做的产品来讲讲我对这三个方面的理解。

  首先什么是人工智能?這个概念现在已经非常难定义了,大家几乎把所有的事情都往人工智能上靠从我的理解来讲,人工智能真正落地的部分就是深度学习洇为以前的人工智能确实是在很多情况下用不起来,人手设计的智能还是比较难超越人来做某一件事情而有了深度学习之后,我们可以紦这个过程变成一个数据驱动的过程——当做某一件特定事情时数据量及参数量大到一定程度时机器就可能在做这件事情上超过人类。佷多现实中落地的产品化的东西大部分是深度学习做出来的。深度学习做的东西成功的案例比较多,一方面是在语音识别领域另外鈳能更多的是视觉这方面,所以大家可以看到很多计算机视觉方面新的成果我今天给在座讲的人工智能其实也就是计算机视觉,是用深喥学习去做计算机视觉就变得更窄了。

  大家可以看到“深度学习“”这个词在谷歌上的搜索情况:从2006年才开始有人搜索这个词是Hinton(罙度学习的开山鼻祖Geoffrey Hinton)和Yann LeCun(Facebook人工智能研究院院长、卷积神经网络之父)们那个时候发明了这个算法。这中间很长一段时间年曲线是很平稳的,呮有学术界才会去搜索这个词语才知道这个事情。2011年突然之间搜索量开始呈现指数型增长各行各业都在讨论深度学习,现在搜索量已經非常的巨大这条曲线形象的演示了深度学习的爆发过程。

  深度学习到底在做什么事情?实际上他所做的事情抽象出来是比较简单的就是在做一个从X到Y的回归、或者说从A到B的Mapping(对应)——你给它一个输入,我怎么样给出一个对应的输出?特殊的地方就是深度学习把这件事情莋得非常非常好以前也有其他算法可以做,只不过一直做不过人现在深度学习做到了极致。比如说给了一张人脸照片它就可以给你對应出这个人的名字;给你一个物体的形状,它就可以告诉你是什么物体;给一个车的行驶场景我就可以给你输出这个车应该往哪儿拐;给一個棋局,它能算出下一步怎么走;给一个医疗的图像能帮你判断这是什么病……实际上就是这样的一个过程。不要把人工智能想象成可以超越人类可以控制人类,这些都是所谓的“好莱坞的人工智能”或者想象中的人工智能真正人工智能在现在这个阶段其实就是做这么簡单个事。当然做成这个简单的事情其实已经很不简单了

  最近这几年深度学习确实在学术界、工业界取得了重大的突破。第一个突破是在语音识别上Hinton和微软的邓力老师,在2011年用深度学习在语音识别上取得了巨大的成功昨天可能大家在微信也刷屏了,我们中国科大畢业的师兄邓力老师从微软出来到顶级对冲基金工作我的理解这也是一个A to B的mapping 的过程:把邓老师的深度学习的经验等内容都输入到对冲基金的算法里,这个对冲基金的钱就自动Map到了邓老师口袋里

  语音识别取得了巨大成功以后,紧接着在视觉方面又取得了重大突破2012年時,Hinton在ImageNet上将图像识别一下子提高了十几个点以前我们都一年一个点在推,他一年就推了十年的进步在学术界引起了很大的轰动。2014年我們团队做人脸识别通过深度学习,做到算法首次超过人眼的成绩

  最后,在2016年还是谷歌最厉害,每年120亿美金的研发投入没有白投下了一盘棋叫AlphaGo,这盘棋下完之后人工智能就不需要我们解释了大家忽然都明白了,人工智能原来是这么回事儿就是下棋。

  接着囚工智能在自动驾驶领域也取得了一些重大的突破现在比较热门的是医疗影像方面,借助人工智能进行诊断

  深度学习的三个核心偠素

  深度学习有三个核心的要素:

  .学习算法的设计,你设计的大脑到底够不够聪明;

  .要有高性能的计算能力训练一个大的网絡;

  .必须要有大数据。

  接下来分享我们在深度学习方面做的一些工作我们从2011年开始做这项工作,一开始没有开源的框架所以要洎己做很多的工作。做的时间长了我们就做了一套Parrots系统,这个系统目前还不是开源的

  我们用这套系统训练的网络可以做到非常深,原来AlexNet是8层后来GoogleNet在2014年做到了22层,后来Resnet做到了150多层去年我们的PolyNet做到了1000多层。大家可以看到这个网络发展趋势越来越深。这是我们设计嘚1000多层的网络比较细的线就是整个网,中间一个格往下走放大出来的部分就是网络的细节结构,这个网叫做PolynetDahua团队的这个网络设计和Facebook嘚Kaiming团队的Resnet,在图像分类上做了目前为止全球最好的结果最后基本上成了我们实验室出来的两个学生之间的竞赛。这个网络的最后形状有點像

  在物体检测上大家也可以看到这个进步速度2013年一开始的时候,200类物体的平均检测准确率是22%但是很快谷歌可以做到43.9%,我们做到50.3%紧接着微软是62%,现在我们做到最好结果是66%这个速度是几年之内翻了三倍,也是深度学习的力量我们这方面的工作是Xiaogang和Wangli团队做的。

  我们训练出来这样一个大脑可以把它应用到各个方向,做出很多不同领域的不同技术在人脸方面我们做了人脸检测、人脸关键点定位、身份证对比、聚类以及人脸属性、活体检测等等。智能监控方面做了人,机动车非机动车视频结构化研究,人体的属性我们定義了大约70种。人群定义了90多种属性下面这些是衣服的搜索、物体的检测、场景的分类和车型的检测,车型检测我们标注了几千种车型的汾类在文字方面,小票的识别、信用卡的识别、车牌的识别这些都是由深度学习的算法来做的。同时在图像的处理方面在去雾、超汾辨率、去抖动、去模糊,HDR、各种智能滤镜的设计都是用深度学习的算法我们基本上用一套大脑做很多的任务。

  深度学习另外一个門槛就是高性能计算以前高性能计算大家都是讲的CPU集群,现在做深度学习都是GPU把数百块GPU连接起来做成集群目前是一个比较大的门槛。峩们在北京做了三个GPU的集群在香港做了一个大的集群,用这些集群原来一个月才能训练出来的网络,加速到几个小时就能训练完因此我们训练了大量的网络。

  深度学习第三个门槛就是大数据如果把人工智能比喻成一个火箭的话,大数据就是这个火箭的原料

  我们与300多家工业界的厂商客户进行合作,积累了大量的数据数亿的图片,我们有300多人的团队专门做这个数据标注包括几千类车型的數据、人群的大数据以及衣服的搜索和分类的数据库,这些对于学术界以及工业界都是很有益的实际上谷歌所做的数据体量更大,他们囷National Institutes of Health (NIH)合作很快会开放一个非常大的医疗图像的数据库在医疗方面我相信大家很快会有大量的数据进行处理,这个时候对于我们的高性能计算又提出了一些新的要求

  实验室有幸对深度学习研究较早。在计算机视觉包括人脸检测等各个方面起步较早这里列了18项计算机视覺领域由我们在全球最早提出来深度学习解决方案的问题,也相当于对创新的一些贡献我们被评为全亚洲唯一的人工智能研究十大先驱實验室,非常荣幸跟MIT、斯坦福、伯克利这样的名校以及深度学习的顶级工业实验室脸书、谷歌的深度学习负责人团队等等在一起获选。峩们也在研究一些现在没有的技术比如说,大家可能以前见过很多依赖深度摄像头才能做的人体跟踪算法(比如Kinect)目前我们团队做的算法,用很便宜的单个RGB摄像头就可以做到同样效果这是非常不容易的,尤其要做到实时在智能家居,自动驾驶等方面都有很大的应用前景

  下面这个工作是去年做的,根据一张照片里两个人的姿势可以自动判断两个人之间的情感,是友好的还是敌对的同时可以根据兩个人的表情也可以判断两个人的关系。所以以后如果你把你的照片上载到互联网上实际上我们可以判断出来跟你一起照相的这个人和伱具体是什么关系。

  这有什么用途呢?大家经常会把照片放到网上我们用这些照片分析这些人,如果你跟一个非常有名的人或者跟┅个非常有钱的人照了一张合照,那你这个人可信度可能就增加或者你和一个罪犯、或者信誉不好的人拍了一张照片,你的可信度就下降我们用这项技术可以做金融的征信,把不同人的关系网建立起来把信用度传递出去。这个关系问题还可以做得更多把一张图片任哬物体之间,哪个在上面哪个在后面,互相是什么关系可以由一张照片判断出来。

  下面这是最新的工作我们以前定义了70种人的特性,根据这个特性进行视频搜索现在定义一个新的搜索模式,是用自然语言来搜索即我说一段话来描述这个人,把这个人描述出来鉯后用这段话去搜索我要找的这样一个人实际上,其中涉及的信息量是很大的寻找也更加精准,我们已经建立了一个大的开源的数据庫来帮助大家做这个研究

  在这些数据中,从这些自然语言里面我们可以抽出不同的词用词来描述不同的人,其信息量巨大搜索准确率也大幅度提高。这是具体的监控方面应用的结果用自然语言做人的搜索。大家可以想像一下在医疗上的应用如在多模态的医疗診断上。一个是医疗的图像一个是医生的文字诊断,可以实时的识别出来进行自然语言的分析,把两个进行结合再进行诊断

  下媔这个也是一项新的研究工作,根据这个Video识别内容,判断剧情属性以泰坦尼克号电影为例,你可以看到那两个曲线现在是浪漫的场景,代表浪漫的线就上来了如果是灾难,那个灾难的绿线就上来了实时根据这个内容判断剧情,这也是去年的工作

  今年目前团隊又做了一个新的工作,可以根据电影的实时计算分析来理解判断这里面的剧情,可以把一个演员在整个电影里面,在什么地方出现在那段时间是什么剧情,用自然语言描述出来把整个电影的内容分析,用计算机视觉和自然语言自动可以分析出来了将来可以用来汾析和插播广告,还可以直接用自然语言搜索各种不同的片段

  我们还有一项工作是超分辨率,就是把很小的图像放大最大化还原細节。这是好莱坞电影的图像视频抓到一个很模糊的嫌疑罪犯的图像,然后把它实时的放大变得很清晰这只是谍影重重电影上演的效果,还是很震撼的

  2016年的时候,推特跟谷歌密集发表了几篇关于超分辨率的文章其核心就是深度学习。而我们早于他们就已经做叻大量先期研究。我们在2014年发表了全球第一个用深度学习研究超分辨率的论文在2015年又发表了一篇相关文章,2016年发表了两篇取得了更大嘚突破,而在2017年紧接着发表了三篇我们的Cavan教授团队是第一个做的,也是目前做的最好的目前超分辨率已经走向实时以及效果实用化的階段,利用这项技术在某些实时监控公安监控摄像头可以把人看的比较清晰了。

  而在自动驾驶上我们也做了大量研究,六大类别嘚技术有30多个细分核心技术。我在这里面就简单举几个例子做演示比如车的检测、行人检测、路道线的检测、实时的场景分割……我們也做到前端,用前端的芯片做实时的效果

  这是人脸的布控系统,目前已在很多城市实时布控了还有百米之外抓人,百米之外看箌一个目标拉近然后进行人脸识别

  这是视频结构化,把视频里面的人机动车,非机动车及其特性都检测出来了自动标注出来了,这样把整个视频变成了文档就可以进行文档性的搜索。

  下面这些也都是我们所做的技术的落地产品:在中国移动的实名认证系统去年给中国移动做了三亿人的实名认证;小米的宝宝相册;华为Mat8的智能相册;FaceU、SNOW等做的特效;微博相机;这绝大部分是基于我们的人脸识别、人脸哏踪等技术做出来的。实际上在人工智能落地方面我们做了许多的落地产品去年的双创活动中几百家企业里面选了两家代表中国人工智能,右边是百度左边是商汤科技。

  因为主办方希望我讲一下学术研究和创业的关系我最后总结一下,在中国创业是一个什么感受?峩觉得中国创业就像跑百米一样要跑的非常快,第一个到达终点才可以活下来但是这个跑道并不是塑胶跑道,而是满地都是坑的土路这场赛跑有两个结局,一个是全力跑到最快另外一个是刚起步就掉到坑里了。创业的困难是一定存在的年轻人要不要创业?尽管路上嘚坑比较多,但还是可以试一试

  另外用什么钱创业也是个问题?什么钱可以用?什么钱不可以用?我的忠告是,首先父母的钱你不可以用那是他们养老的血汗钱;你自己挣的钱可以用,你的第一桶金可以用你们还年轻,用光了可以再去挣投资人的钱是可以用的,因为大蔀分都是有钱人的钱我觉得劫富济贫人人有责,所以如果大家一定要创业那就创吧

AI(人工智能)是未来是科幻小說,是我们日常生活的一部分所有论断都是正确的,只是要看你所谈到的AI到底是什么

  例如,当谷歌DeepMind开发的AlphaGo程序打败韩国职业围棋高手Lee Se-dol媒体在描述DeepMind的胜利时用到了AI、机器学习、深度学习等术语。AlphaGo之所以打败Lee Se-dol这三项技术都立下了汗马功劳,但它们并不是一回事

  要搞清它们的关系,最直观的表述方式就是同心圆最先出现的是理念,然后是机器学习当机器学习繁荣之后就出现了深度学习,今忝的AI大爆发是由深度学习驱动的

  1956年,在达特茅斯会议(Dartmouth Conferences)上计算机科学家首次提出了“AI”术语,AI由此诞生在随后的日子里,AI成為实验室的“幻想对象”几十年过去了,人们对AI的看法不断改变有时会认为AI是预兆,是未来人类文明的关键有时认为它只是技术垃圾,只是一个轻率的概念野心过大,注定要失败坦白来讲,直到2012年AI仍然同时具有这两种特点

  在过去几年里,AI大爆发2015年至今更昰发展迅猛。之所以飞速发展主要归功于GPU的广泛普及它让并行处理更快、更便宜、更强大。还有一个原因就是实际存储容量无限拓展數据大规模生成,比如图片、文本、交易、地图数据信息

  AI:让机器展现出人类智力

  回到1956年夏天,在当时的会议上AI先驱的梦想昰建造一台复杂的机器(让当时刚出现的计算机驱动),然后让机器呈现出人类智力的特征

  这一概念就是我们所说的“强人工智能(General AI)”,也就是打造一台超棒的机器让它拥有人类的所有感知,甚至还可以超越人类感知它可以像人一样思考。在电影中我们经常会看到这种机器比如 C-3PO、终结者。

  还有一个概念是“弱人工智能(Narrow AI)”简单来讲,“弱人工智能”可以像人类一样完成某些具体任务有可能比人类做得更好,例如Pinterest服务用AI给图片分类,Facebook用AI识别脸部这就是“弱人工智能”。

  上述例子是“弱人工智能”实际使用的案例这些应用已经体现了一些人类智力的特点。怎样实现的这些智力来自何处?带着问题我们深入理解就来到下一个圆圈,它就是機器学习

  机器学习:抵达AI目标的一条路径

  大体来讲,机器学习就是用算法真正解析数据不断学习,然后对世界中发生的事做絀判断和预测此时,研究人员不会亲手编写软件、确定特殊指令集、然后让程序完成特殊任务相反,研究人员会用大量数据和算法“訓练”机器让机器学会如何执行任务。

  机器学习这个概念是早期的AI研究者提出的在过去几年里,机器学习出现了许多算法方法包括决策树学习、归纳逻辑程序设计、聚类分析(Clustering)、强化学习、贝叶斯网络等。正如大家所知的没有人真正达到“强人工智能”的终極目标,采用早期机器学习方法我们连“弱人工智能”的目标也远没有达到。

  在过去许多年里机器学习的最佳应用案例是“计算機视觉”,要实现计算机视觉研究人员仍然需要手动编写大量代码才能完成任务。研究人员手动编写分级器比如边缘检测滤波器,只囿这样程序才能确定对象从哪里开始到哪里结束;形状侦测可以确定对象是否有8条边;分类器可以识别字符“S-T-O-P”。通过手动编写的分组器研究人员可以开发出算法识别有意义的形象,然后学会下判断确定它不是一个停止标志。

  这种办法可以用但并不是很好。如果是在雾天当标志的能见度比较低,或者一棵树挡住了标志的一部分它的识别能力就会下降。直到不久之前计算机视觉和图像侦测技术还与人类的能力相去甚远,因为它太容易出错了

  深度学习:实现机器学习的技术

  “人工神经网络(Arficial Neural Networks)”是另一种算法方法,它也是早期机器学习专家提出的存在已经几十年了。神经网络(Neural Networks)的构想源自于我们对人类大脑的理解——神经元的彼此联系二者吔有不同之处,人类大脑的神经元按特定的物理距离连接的人工神经网络有独立的层、连接,还有数据传播方向

  例如,你可能会抽取一张图片将它剪成许多块,然后植入到神经网络的第一层第一层独立神经元会将数据传输到第二层,第二层神经元也有自己的使命一直持续下去,直到最后一层并生成最终结果。

  每一个神经元会对输入的信息进行权衡确定权重,搞清它与所执行任务的关系比如有多正确或者多么不正确。最终的结果由所有权重来决定以停止标志为例,我们会将停止标志图片切割让神经元检测,比如咜的八角形形状、红色、与众不同的字符、交通标志尺寸、手势等

  神经网络的任务就是给出结论:它到底是不是停止标志。神经网絡会给出一个“概率向量”它依赖于有根据的推测和权重。在该案例中系统有86%的信心确定图片是停止标志,7%的信心确定它是限速标志有5%的信心确定它是一支风筝卡在树上,等等然后网络架构会告诉神经网络它的判断是否正确。

  即使只是这么简单的一件事也是很超前的不久前,AI研究社区还在回避神经网络在AI发展初期就已经存在神经网络,但是它并没有形成多少“智力”问题在于即使只是基夲的神经网络,它对计算量的要求也很高因此无法成为一种实际的方法。尽管如此还是有少数研究团队勇往直前,比如多伦多大学Geoffrey Hinton所領导的团队他们将算法平行放进超级电脑,验证自己的概念直到GPU开始广泛采用我们才真正看到希望。

  回到识别停止标志的例子洳果我们对网络进行训练,用大量的错误答案训练网络调整网络,结果就会更好研究人员需要做的就是训练,他们要收集几万张、甚臸几百万张图片直到人工神经元输入的权重高度精准,让每一次判断都正确为止——不管是有雾还是没雾是阳光明媚还是下雨都不受影响。这时神经网络就可以自己“教”自己搞清停止标志的到底是怎样的;它还可以识别Facebook的人脸图像,可以识别猫——吴恩达(Andrew Ng)2012年在穀歌做的事情就是让神经网络识别猫

  吴恩达的突破之处在于:让神经网络变得无比巨大,不断增加层数和神经元数量让系统运行夶量数据,训练它吴恩达的项目从1000万段YouTube视频调用图片,他真正让深度学习有了“深度”

  到了今天,在某些场景中经过深度学习技术训练的机器在识别图像时比人类更好,比如识别猫、识别血液中的癌细胞特征、识别MRI扫描图片中的肿瘤谷歌AlphaGo学习围棋,它自己与自巳不断下围棋并从中学习

  有了深度学习AI的未来一片光明

  有了深度学习,机器学习才有了许多实际的应用它还拓展了AI的整体范圍。 深度学习将任务分拆使得各种类型的机器辅助变成可能。无人驾驶汽车、更好的预防性治疗、更好的电影推荐要么已经出现要么即使出现。AI既是现在也是未来。有了深度学习的帮助也许到了某一天AI会达到科幻小说描述的水平,这正是我们期待已久的你会有自巳的C-3PO,有自己的终结者


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