機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是您在人工智能領(lǐng)域會(huì)聽到的一些最常見的技術(shù)術(shù)語。 如果您不專注于構(gòu)建 AI 系統(tǒng)，可能會(huì)感到困惑，因?yàn)檫@些術(shù)語經(jīng)常互換使用。 在本文中，我將介紹機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)之間的區(qū)別，以及它們之間的關(guān)系。 讓我們從定義這些術(shù)語開始。

什么是機(jī)器學(xué)習(xí)?

機(jī)器學(xué)習(xí)是人工智能的一個(gè)子領(lǐng)域，專注于算法和統(tǒng)計(jì)模型的開發(fā)，使計(jì)算機(jī)能夠從數(shù)據(jù)中學(xué)習(xí)并做出預(yù)測(cè)或決策，而無需明確編程。 機(jī)器學(xué)習(xí)主要分為三種類型：

1.監(jiān)督學(xué)習(xí)：為計(jì)算機(jī)提供標(biāo)記數(shù)據(jù)(已經(jīng)分類或分類的數(shù)據(jù))并學(xué)習(xí)根據(jù)該數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測(cè)。 例如，可以通過為算法提供帶標(biāo)簽的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)集來訓(xùn)練算法識(shí)別手寫數(shù)字。

2.無監(jiān)督學(xué)習(xí)：計(jì)算機(jī)沒有提供標(biāo)記數(shù)據(jù)，必須自行在數(shù)據(jù)中找到模式或結(jié)構(gòu)。 可以訓(xùn)練算法根據(jù)相似圖像的視覺特征將它們分組在一起。

3.強(qiáng)化學(xué)習(xí)：在強(qiáng)化學(xué)習(xí) (RL) 中，計(jì)算機(jī)通過接收獎(jiǎng)勵(lì)或懲罰形式的反饋，通過反復(fù)試驗(yàn)來學(xué)習(xí)。 因此，可以訓(xùn)練算法在獲勝時(shí)獲得獎(jiǎng)勵(lì)并在失敗時(shí)獲得懲罰來玩游戲。

機(jī)器學(xué)習(xí)在各個(gè)領(lǐng)域都有許多應(yīng)用，包括圖像和語音識(shí)別、自然語言處理、欺詐檢測(cè)和推薦系統(tǒng)。

什么是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)?

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一種受人腦結(jié)構(gòu)和功能啟發(fā)的機(jī)器學(xué)習(xí)算法。 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)由分層組織的互連節(jié)點(diǎn)(神經(jīng)元)組成。 每個(gè)神經(jīng)元接收來自其他神經(jīng)元的輸入，并在將輸入傳遞到下一層之前對(duì)輸入應(yīng)用非線性變換。

有幾種類型的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，包括：

1.前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)：信息只在一個(gè)方向上流動(dòng)，從輸入層到輸出層。 它們通常用于分類和回歸任務(wù)。

2.卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)：這是一種前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，專門用于處理網(wǎng)格狀數(shù)據(jù)，例如圖像。 它們由卷積層組成，這些卷積層將過濾器應(yīng)用于輸入以提取特征。

3.遞歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)：設(shè)計(jì)用于處理順序數(shù)據(jù)，例如文本或語音。 它們具有允許信息跨時(shí)間步長(zhǎng)持續(xù)存在的循環(huán)。 數(shù)據(jù)可以向任何方向流動(dòng)。

由于其生物學(xué)啟發(fā)和有效性，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)已成為機(jī)器學(xué)習(xí)中使用最廣泛的算法之一。

什么是深度學(xué)習(xí)?

深度學(xué)習(xí)是機(jī)器學(xué)習(xí)的一個(gè)子領(lǐng)域，專注于多層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(或深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò))。 深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以從大量數(shù)據(jù)中學(xué)習(xí)，并可以自動(dòng)發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)的復(fù)雜特征和表示。 這使得它們非常適合涉及大量數(shù)據(jù)的任務(wù)。

深度學(xué)習(xí)架構(gòu)包括：

1.深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)：在輸入層和輸出層之間具有多層的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。

2.卷積深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)：多個(gè)卷積層從輸入中提取越來越復(fù)雜的特征。

3.深度信念網(wǎng)絡(luò)：一種無監(jiān)督學(xué)習(xí)算法，可用于學(xué)習(xí)輸入數(shù)據(jù)的層次表示。

上述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的普及使得深度學(xué)習(xí)成為人工智能領(lǐng)域的領(lǐng)先范式。

機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)之間的差異

機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)之間的區(qū)別可以從以下幾方面來理解：

1.架構(gòu)：機(jī)器學(xué)習(xí)通常基于統(tǒng)計(jì)模型，而神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和深度學(xué)習(xí)架構(gòu)基于對(duì)輸入數(shù)據(jù)執(zhí)行計(jì)算的互連節(jié)點(diǎn)。

2.算法：機(jī)器學(xué)習(xí)算法通常使用線性或邏輯回歸、決策樹或支持向量機(jī)，而神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和深度學(xué)習(xí)架構(gòu)使用反向傳播和隨機(jī)梯度下降。

3.數(shù)據(jù)：機(jī)器學(xué)習(xí)通常需要比神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和深度學(xué)習(xí)架構(gòu)更少的數(shù)據(jù)。 這是因?yàn)樯窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)和深度學(xué)習(xí)架構(gòu)有更多的參數(shù)，因此需要更多的數(shù)據(jù)來避免過度擬合。

綜合方法

重要的是要了解人工智能通常涉及綜合方法，結(jié)合多種技術(shù)和方法。 人工智能研究人員使用許多技術(shù)來改進(jìn)系統(tǒng)。 雖然機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)各不相同，但在構(gòu)建復(fù)雜系統(tǒng)時(shí)，許多相關(guān)概念會(huì)混合在一起。 有鑒于此，我希望這篇文章能讓你更清楚地理解這些正在迅速改變我們世界的重要概念。