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機(jī)器學(xué)習(xí)與人工智能:一場革命性的變革

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人工智能的概述

1956年8月,在美國漢諾斯小鎮(zhèn)寧靜的達(dá)特茅斯學(xué)院中,約翰·麥卡錫(John McCarthy)、馬文·閔斯基(MarvinMinsky,人工智能與認(rèn)知學(xué)專家)、克勞德·香農(nóng)(Claude Shannon,信息論的創(chuàng)始人)、艾倫·紐厄爾(AllenNewell,計算機(jī)科學(xué)家)、赫伯特·西蒙(Herbert Simon,諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獎得主)等科學(xué)家正聚在一起,討論著一個完全不食人間煙火的主題:用機(jī)器來模仿人類學(xué)習(xí)以及其他方面的智能,會議足足開了兩個月的時間,雖然大家沒有達(dá)成普遍的共識,但是卻為會議討論的內(nèi)容起了一個名字:人工智能,因此,1956年也就成為了人工智能元年。

達(dá)特茅斯會議-人工智能的起點(diǎn)

  • 人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)與深度學(xué)習(xí)的關(guān)系
  • 機(jī)器學(xué)習(xí)是人工智能的一個實(shí)現(xiàn)途徑
  • 深度學(xué)習(xí)是機(jī)器學(xué)習(xí)的一個方法發(fā)展而來

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什么是機(jī)器學(xué)習(xí)

定義

湯姆·米切爾(Tom M.Mitchell,機(jī)器學(xué)習(xí)之父):A computer program is said to learn from experienceE with respect to some class of tasks T and performance measure P if its performance at tasks in T, asmeasured by P, improves with experience E.

假設(shè)用性能度量P來評估機(jī)器在完成某類任務(wù)T的性能,如果該機(jī)器利用經(jīng)驗(yàn)E(即數(shù)據(jù)D)在任務(wù)T中改善了其性能度量P,那么可以說機(jī)器對經(jīng)驗(yàn)E進(jìn)行了學(xué)習(xí),即機(jī)器學(xué)習(xí)
機(jī)器學(xué)習(xí)是從歷史數(shù)據(jù)分析獲得算法模型,并利用算法模型對未知數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測.

解釋

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我們?nèi)藦拇罅康娜粘=?jīng)驗(yàn)中歸納規(guī)律,當(dāng)面臨新的問題的時候,就可以利用以往總結(jié)的規(guī)律去分析現(xiàn)實(shí)狀況,采取最佳策略。

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從數(shù)據(jù)(大量的貓和狗的圖片)中自動分析獲得模型(辨別貓和狗的規(guī)律),從而使機(jī)器擁有識別貓和狗的能力。

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從數(shù)據(jù)(房屋的各種信息)中自動分析獲得模型(判斷房屋價格的規(guī)律),從而使機(jī)器擁有預(yù)測房屋價格的能力。

數(shù)據(jù)集結(jié)構(gòu)

從歷史數(shù)據(jù)中獲得規(guī)律?那么歷史數(shù)據(jù)是什么樣的格式?

  1. 數(shù)據(jù)集結(jié)構(gòu):特征值+目標(biāo)值
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  2. 每行數(shù)據(jù),稱為樣本(sample)或實(shí)例(instance)
  3. 研究對象的性質(zhì),例如面積、位置、樓層、朝向,稱為特征(feature)或輸入(input)
  4. 特征的具體數(shù)值,例如【樣本1】對應(yīng)的80、9、3、0,稱為特征值(feature value)
  5. 樣本的結(jié)果信息,例如【樣本1】的房價為80,稱為標(biāo)簽(label)或目標(biāo)(target)或輸出(output)
  6. 從數(shù)據(jù)中學(xué)習(xí)得到模型的過程稱為學(xué)習(xí)(learn)或訓(xùn)練(train)
  7. 用于訓(xùn)練模型的樣本數(shù)據(jù)集稱為訓(xùn)練集(train set)
  8. 用于測試模型的樣本數(shù)據(jù)集稱為測試集(test set)

注意:有些數(shù)據(jù)集可以沒有目標(biāo)值
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機(jī)器學(xué)習(xí)應(yīng)用場景

機(jī)器學(xué)習(xí)的應(yīng)用場景非常廣泛,可以說滲透各行各業(yè),例如醫(yī)療、航空、教育、物流、電商等領(lǐng)域的各種場景

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用在挖掘、預(yù)測領(lǐng)域:
應(yīng)用場景:店鋪銷量預(yù)測、量化投資、廣告推薦、企業(yè)客戶分類等
用在圖像領(lǐng)域:
應(yīng)用場景:街道交通標(biāo)志檢測、人臉識別等
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用在自然語言處理領(lǐng)域:
應(yīng)用場景:文本分類、情感分析、自動聊天、文本檢測等

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