根据麦肯锡全球研究院的研究,到2030年,人工智能预计每年将额外创造13万亿美元的价值。
如今,人工智能已经在创造经济收益,主要集中于软件行业。然而,到了2030年,这种收益将扩展到更广泛的领域,特别是在零售、旅游、交通、汽车、材料和制造等行业。不过,这一预测也可能存在夸大的成分。人工智能的黄金法则提醒我们,对于这一技术的前景,既不能过于乐观,也不能过于悲观。
近年来,人工智能、机器学习和深度学习等术语频繁出现。承认人工智能将融入我们的生活是一种积极的期待,但对其进行深入了解同样重要。本文将详细解释人工智能的相关概念,以帮助读者全面理解这一领域,避免混淆。
接下来,让我们开始探讨吧!
人工智能领域的聚焦
人工智能是一个庞大的话题,涵盖了众多子领域,如自然语言处理(NLP)、人工神经网络、计算机视觉、机器学习、深度学习和机器人技术等。
人工智能的正式定义是:“可以执行通常需要人类智力(如视觉感知、语音识别、决策和语言翻译)的任务的计算机系统的理论与发展。”在深入探讨其他领域之前,我们可以将人工智能简化为以下两个较大的类别:
狭义人工智能——旨在按照编程执行特定任务,例如自动驾驶汽车、词语预测和自动纠错等。这是我们关注的主要概念。广义人工智能——能够执行类似人类的活动和任务。通用人工智能是一种可以像人类一样高效完成任何智力任务的智能,而在这一领域还有很多挑战等待解决。
还有一个术语,超级人工智能或强人工智能,指的是能够超越人类的智能。然而,目前这仍然是一个假设,短期内达到这个智能水平的可能性不大,本文将不对此进行深入讨论。
为了更好地理解人工智能的概念及其相关方面,我们可以用宇宙作为类比。
庞大的银河系类似于广阔的人工智能领域,包含数十亿个太阳系,这就像人工智能由多个子领域构成。每个太阳系可以看作人工智能中的一个子领域,例如“机器学习”。地球则是太阳系中唯一的宜居星球,可以视为“深度学习”。为便于理解,以下是一个简单的等式:
人工智能=银河系;机器学习=太阳系;深度学习=地球
机器学习
机器学习是指程序在未被明确编程的情况下,自动学习并提高其效率的能力。给定一个训练集,机器学习模型能够理解其工作原理,并在经过测试集、验证集或其他看不见的数据进行测试后,依然能够评估特定任务。
举个简单的例子,假设有一个包含30000封邮件的数据集,其中一些被标记为垃圾邮件,另一些为非垃圾邮件。机器学习模型将在此数据集上进行训练。训练完成后,可以用未包含在训练数据集中的邮件进行测试。机器学习模型能够对新输入进行预测,并正确分类邮件是否为垃圾邮件。
机器学习主要包括三种类型:
监督学习——通过特定标记的数据集训练模型。这些数据集可以是二分类或多分类,包含标记的正确和不正确的选项。在监督学习中,通过标记数据对模型进行预训练。无监督学习——在未标注的数据集上训练模型。这意味着模型没有任何先前的信息,通过将相似的特征和模式分组进行自我训练,区分狗和猫就是无监督学习的例子。强化学习——这种模型通过尝试和错误进行学习。当未达到预期结果时,模型会进行重新训练。这一方法可以应用于下棋等概念,通过下数百万盘棋,模型将学习到正确的模式和步骤。
数据
数据是指任何有用的资源或信息,可用于机器学习或深度学习任务。每个想要构建的模型都需要大量的数据,关键在于找到能够进行有效评估的有价值数据。
数据集是数据的集合。对于表格数据,一个数据集对应一个或多个数据库表,表中的每一列代表特定的变量,每一行对应相关数据集的记录。
当今,人工智能的普及速度比以往任何时候都要快,这要归功于数据的不断丰富和增加。数据越多,机器学习或深度学习模型的训练效果越好,因为能够在更大的数据集上进行训练,从而更有效地学习并执行当前任务。
数据科学与数据相关,是所有项目中最宝贵的资源之一。大数据、数据科学和数据分析的领域正在快速增长,科技公司正在加大对有用数据收集的投资。数据收集是一个在既定系统中收集和测量目标变量信息的过程,使人们能够回答相关问题并评估结果。
深度学习
深度学习是机器学习的一个子领域,基于人工神经网络的概念来执行特定任务。人工神经网络的灵感来源于人脑,但其工作原理与大脑并不完全相同。之所以称之为人工神经网络,是因为它们能够执行精确的任务,并达到理想的准确度,而无需根据特定规则进行编程。
几十年前,深度学习曾非常流行,但由于缺乏数据和计算能力,它一度冷却。近年来,情况发生了改变。如今,海量的数据不断涌现,许多大型科技公司和跨国企业正在积极投资这些数据。同时,强大的图形处理单元(GPU)使得计算能力不再成为瓶颈。
如今,深度学习非常受欢迎,并展现出超越现代大多数机器学习算法的巨大潜力。
人工智能是当前发展最快的领域之一。《财富》杂志的统计显示,过去四年中,人工智能专家的招聘人数增长了74%,这一领域被认为是当前“最热门”的工作。经验丰富的人工智能专家的需求正在以前所未有的速度增长,机器学习、深度学习、计算机视觉、统计学和自然语言处理等子领域的专业人士需求不断上升。
我们很幸运生活在人工智能崛起的时代,周围充满了机会。我对未来的新技术和人工智能的快速发展充满期待!
