34 机器学习&人工智能(Machine Learning & Artificial Intelligence)

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1. 简介

在第 34 集中,视频主要介绍了机器学习和人工智能。这些技术让计算机能够不只是存储和处理数据,还能根据数据进行预测和决策。虽然这些技术尚不足以被描述为真正的智能,但它们已经在处理各种复杂任务中展示出了强大的能力。

2. 机器学习的基础

2.1 分类和分类器

机器学习的一个基本任务是做“分类”,而负责分类的算法被称为“分类器”。分类器可以根据特征(如飞蛾的“翼展”和“重量”)来判断某个对象属于哪个类别。

2.2 决策边界

分类器通过决策边界将数据区分开来。决策边界可以简单地用线来表示,也可以变得非常复杂,甚至在高维空间中形成超平面。

2.3 混淆矩阵

显示分类器正确与错误分类的数据被称为“混淆矩阵”,这表可以帮助了解分类性能。

3. 高级机器学习技术

3.1 决策树和森林

“决策树”是一种将决策空间划分成多个盒子的方式,而多个决策树结合在一起被称为“森林”。

3.2 支持向量机

支持向量机通过划分决策空间的任意线(甚至是曲线)来优化分类边界。

3.3 特征和高维空间

机器学习算法可以处理多个特征,并在高维空间中找到最佳的决策边界,这对人类来说是非常复杂的问题,但计算机可以轻松解决。

4. 神经网络

4.1 人工神经网络的基础

神经网络受到生物神经元的启发,由多个层级组成。每个神经元接受输入,经过加权和偏值处理后发出输出信号。

4.2 从简单实例到深度学习

以识别飞蛾为例,神经网络可以使用输入层(特征),隐藏层(处理输入)和输出层(分类结果)来完成任务。随着层数的增加,形成的神经网络就是“深度学习”。

4.3 神经网络的训练

神经网络通过调整权重和偏值,使用标记数据进行训练,并在多次迭代中逐渐提高准确率。

5. 机器学习和 AI 的未来

5.1 弱 AI 与强 AI

目前的 AI 大多是“弱 AI”或“窄 AI”,只擅长特定任务。真正通用的“强 AI”尚未实现,但数字化知识的爆炸增长或许可以为其提供燃料。

5.2 强化学习

强化学习让 AI 通过反复试验得以改进,类似于人类的学习过程,并且在特定领域已经有广泛应用。

6. 总结

  • 机器学习通过决策边界和分类器实现数据的分类。
  • 高级技术包括决策树、支持向量机和神经网络。
  • 神经网络的训练过程类似于人类的学习,通过多次迭代提高准确率。
  • AI 目前多为“弱 AI”,但未来有可能发展为“强 AI”。
  • 强化学习是机器学习中一个强大的方法,已经展示出巨大的潜力。