人工智能

2017-1-17 / / 咨詢 / 0 Comments

人工智能(Artificial Intelligence),英文縮寫為AI。它是研究、開發(fā)用于模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新的技術(shù)科學(xué)。 人工智能是計算機科學(xué)的一個分支,它企圖了解智能的實質(zhì),并生產(chǎn)出一種新的能以人類智能相似的方式做出反應(yīng)的智能機器,該領(lǐng)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。人工智能從誕生以來,理論和技術(shù)日益成熟,應(yīng)用領(lǐng)域也不斷擴大,可以設(shè)想,未來人工智能帶來的科技產(chǎn)品,將會是人類智慧的“容器”。

人工智能是對人的意識、思維的信息過程的模擬。人工智能不是人的智能,但能像人那樣思考、也可能超過人的智能。

人工智能是一門極富挑戰(zhàn)性的科學(xué),從事這項工作的人必須懂得計算機知識,心理學(xué)和哲學(xué)。人工智能是包括十分廣泛的科學(xué),它由不同的領(lǐng)域組成,如機器學(xué)習(xí),計算機視覺等等,總的說來,人工智能研究的一個主要目標(biāo)是使機器能夠勝任一些通常需要人類智能才能完成的復(fù)雜工作。但不同的時代、不同的人對這種“復(fù)雜工作”的理解是不同的。

阿法狗

阿爾法圍棋(AlphaGo)是一款圍棋人工智能程序,由谷歌(Google)旗下DeepMind公司的戴密斯·哈薩比斯、大衛(wèi)·席爾瓦,施恩·萊格與他們的團隊開發(fā)。其主要工作原理是“深度學(xué)習(xí)”。這個程序在2016年3月與圍棋世界冠軍、職業(yè)九段選手李世石進行人機大戰(zhàn),并以4:1的總比分獲勝。不少職業(yè)圍棋手認為,阿爾法圍棋的棋力已經(jīng)達到甚至超過圍棋職業(yè)九段水平,在世界職業(yè)圍棋排名中,其等級分曾經(jīng)超過排名人類第一的棋手柯潔。

2016年歲末,在國內(nèi)棋類網(wǎng)站弈城網(wǎng)上出現(xiàn)了一個類似“圍棋上帝”的賬號(“圍棋上帝”是指每一步都絕對正確,每一步都絕對算到,洞悉全局的一切),在2016年12月29日至31日的3天時間里,神秘高手連勝柯潔九段、陳耀燁九段、樸廷桓九段、羋昱廷九段、唐韋星九段等高手。

2017年初, AlphaGo化身神秘網(wǎng)絡(luò)棋手Master擊敗包括聶衛(wèi)平、柯潔、樸廷桓、井山裕太在內(nèi)的數(shù)十位中日韓圍棋高手,在30秒一手的快棋對決中無一落敗, 拿下全勝戰(zhàn)績,在棋界和科技界引發(fā)劇震。

深度學(xué)習(xí)

深度學(xué)習(xí)的概念源于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的研究。含多隱層的多層感知器就是一種深度學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)。深度學(xué)習(xí)通過組合低層特征形成更加抽象的高層表示屬性類別或特征,以發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)的分布式特征表示。

深度學(xué)習(xí)的概念由Hinton等人于2006年提出?;谏疃戎眯啪W(wǎng)絡(luò)(DBN)提出非監(jiān)督貪心逐層訓(xùn)練算法,為解決深層結(jié)構(gòu)相關(guān)的優(yōu)化難題帶來希望,隨后提出多層自動編碼器深層結(jié)構(gòu)。此外Lecun等人提出的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是第一個真正多層結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)算法,它利用空間相對關(guān)系減少參數(shù)數(shù)目以提高訓(xùn)練性能。

深度學(xué)習(xí)是機器學(xué)習(xí)研究中的一個新的領(lǐng)域,其動機在于建立、模擬人腦進行分析學(xué)習(xí)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),它模仿人腦的機制來解釋數(shù)據(jù),例如圖像,聲音和文本。

同機器學(xué)習(xí)方法一樣,深度機器學(xué)習(xí)方法也有監(jiān)督學(xué)習(xí)與無監(jiān)督學(xué)習(xí)之分.不同的學(xué)習(xí)框架下建立的學(xué)習(xí)模型很是不同.例如,卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(Convolutional neural networks,簡稱CNNs)就是一種深度的監(jiān)督學(xué)習(xí)下的機器學(xué)習(xí)模型,而深度置信網(wǎng)(Deep Belief Nets,簡稱DBNs)就是一種無監(jiān)督學(xué)習(xí)下的機器學(xué)習(xí)模型。

    卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(Convolutional Neural Network,CNN)是一種前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),它的人工神經(jīng)元可以響應(yīng)一部分覆蓋范圍內(nèi)的周圍單元,對于大型圖像處理有出色表現(xiàn)。[1] 它包括卷積層(alternating convolutional layer)和池層(pooling layer)。
    卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是近年發(fā)展起來,并引起廣泛重視的一種高效識別方法。20世紀(jì)60年代,Hubel和Wiesel在研究貓腦皮層中用于局部敏感和方向選擇的神經(jīng)元時發(fā)現(xiàn)其獨特的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可以有效地降低反饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性,繼而提出了卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(Convolutional Neural Networks-簡稱CNN)?,F(xiàn)在,CNN已經(jīng)成為眾多科學(xué)領(lǐng)域的研究熱點之一,特別是在模式分類領(lǐng)域,由于該網(wǎng)絡(luò)避免了對圖像的復(fù)雜前期預(yù)處理,可以直接輸入原始圖像,因而得到了更為廣泛的應(yīng)用。 K.Fukushima在1980年提出的新識別機是卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的第一個實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)。隨后,更多的科研工作者對該網(wǎng)絡(luò)進行了改進。其中,具有代表性的研究成果是Alexander和Taylor提出的“改進認知機”,該方法綜合了各種改進方法的優(yōu)點并避免了耗時的誤差反向傳播。