計(jì)算機(jī)看似是一門學(xué)科,實(shí)際上組成這個(gè)學(xué)科的人分為三部分人忿偷。一部分是數(shù)學(xué)家蛉威,在進(jìn)入計(jì)算機(jī)行業(yè)后化名計(jì)算機(jī)科學(xué)家或者叫計(jì)算機(jī)研究員,他們有的人甚至不會編程這項(xiàng)在計(jì)算機(jī)中常用的技能圆到,他們多關(guān)心的依然是數(shù)學(xué)中的各種公式怎抛、定理、符合的研究芽淡。中間一部分人是工程師马绝,與建筑工程師或者機(jī)械工程師等其他工程師一樣,他們所關(guān)心的是系統(tǒng)化挣菲,結(jié)構(gòu)化的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)富稻,一絲不茍的做著圖紙的實(shí)現(xiàn)掷邦。而剩下的人被稱為黑客,這是一群有趣且奇思妙想的人椭赋,他們更多的時(shí)候把計(jì)算機(jī)當(dāng)成是一件工具抚岗,這是一種在他們之間傳播的文化,這群人做出東西最開始只是因?yàn)榕d趣哪怔,而不管東西是否有用宣蔚。
這三種人看待計(jì)算機(jī)都是工具,但卻以不同的態(tài)度去看待认境,這不是我所說的重點(diǎn)胚委,這些等以后再表。我們知道在AlphaGo未打敗人類專業(yè)圍棋選手前叉信,人工智能只是計(jì)算機(jī)學(xué)科里一個(gè)很冷門的分支篷扩,這個(gè)分支之前的研究方法都是由數(shù)學(xué)家們把持,稱之為符號學(xué)派茉盏。他們以數(shù)學(xué)的思維來看待人工智能這件事鉴未,總是試圖用符號和公式來描述人工智能。
AlphaGo的出現(xiàn)再次證明在計(jì)算機(jī)里最重要的不是數(shù)學(xué)思維鸠姨,而是計(jì)算思維铜秆,計(jì)算機(jī)很快也很“笨”,對人類來說計(jì)算圓周率最好的方式是找出公式然后計(jì)算讶迁,而對于計(jì)算機(jī)來說無需這樣做连茧,計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度很快所以在很短的時(shí)間內(nèi)可以進(jìn)行大量的計(jì)算工作。以計(jì)算圓周率來說巍糯,人類在計(jì)算時(shí)有很多方法進(jìn)行計(jì)算啸驯,一般是找出規(guī)律然后使用公式。
但是機(jī)器的運(yùn)算能力很強(qiáng)祟峦,所以無需這些罚斗,計(jì)算機(jī)計(jì)算圓周率可以通過一種叫蒙特卡洛方法的方式進(jìn)行:
蒙特卡羅方法(英語:Monte Carlo method),也稱統(tǒng)計(jì)模擬方法宅楞,是1940年代中期由于科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和電子計(jì)算機(jī)的發(fā)明针姿,而提出的一種以概率統(tǒng)計(jì)理論為指導(dǎo)的數(shù)值計(jì)算方法。是指使用隨機(jī)數(shù)(或更常見的偽隨機(jī)數(shù))來解決很多計(jì)算問題的方法厌衙。20世紀(jì)40年代距淫,在馮·諾伊曼,斯塔尼斯拉夫·烏拉姆和尼古拉斯·梅特羅波利斯在洛斯阿拉莫斯國家實(shí)驗(yàn)室為核武器計(jì)劃工作時(shí)婶希,發(fā)明了蒙特卡羅方法榕暇。因?yàn)闉趵返氖迨褰?jīng)常在摩納哥的蒙特卡洛賭場輸錢得名,而蒙特卡羅方法正是以概率為基礎(chǔ)的方法。與它對應(yīng)的是確定性算法彤枢。蒙特卡羅方法在金融工程學(xué)狰晚、宏觀經(jīng)濟(jì)學(xué)、生物醫(yī)學(xué)堂污、計(jì)算物理學(xué)(如粒子輸運(yùn)計(jì)算家肯、量子熱力學(xué)計(jì)算、空氣動力學(xué)計(jì)算)盟猖、機(jī)器學(xué)習(xí)等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛讨衣。
簡單的說就是通過大量計(jì)算,來算出目標(biāo)值式镐。機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能在今天能夠重新迅速發(fā)展就是因?yàn)閺氖逻@項(xiàng)工作的人已經(jīng)從數(shù)學(xué)思維轉(zhuǎn)換到了計(jì)算思維反镇,而那些黑客開始關(guān)心這項(xiàng)技術(shù)了,數(shù)學(xué)家依然在這個(gè)領(lǐng)域活躍娘汞,但是他們的話語權(quán)已經(jīng)越來越低了歹茶,曾經(jīng)這個(gè)領(lǐng)域只有數(shù)學(xué)家,正是他們讓這個(gè)領(lǐng)域陷入僵局你弦,他們一直研究的方向就是找出規(guī)律然后把這個(gè)規(guī)律公式化惊豺,而現(xiàn)在所有的發(fā)展的好的人工智能都是通過計(jì)算機(jī)計(jì)算速度快的特點(diǎn)讓機(jī)器來找出這個(gè)規(guī)律。
以機(jī)器學(xué)習(xí)的一個(gè)入門算法k-means聚類算法來說禽作,其方法的核心和原理其實(shí)極其簡單尸昧。
上面是一個(gè)簡單算法過程演示,K-means的K是一個(gè)參數(shù)旷偿,表達(dá)的意思是把N個(gè)對象分為K個(gè)簇烹俗,使得每個(gè)簇內(nèi)具有較高的相似度,以上圖來說N是5萍程,因?yàn)橛蠥幢妄、B、C茫负、D蕉鸳、E五個(gè)對象,而K是我們定義的朽褪,我們想將這5個(gè)對象分為兩組置吓,也就是兩個(gè)簇,那么問題就提出了缔赠,誰和誰將分為一組呢?
用數(shù)學(xué)方法該怎么求解這個(gè)問題呢友题,我知道用肉眼你可以很容易的將ABC和DE分為一組嗤堰,但是更多的對象在這個(gè)圖里呢,你如何分呢,這是一個(gè)一維平面踢匣,對象通過做連線計(jì)算距離也能計(jì)算出來告匠,但是在空間中,加入更多的維度的數(shù)據(jù)該如何進(jìn)行計(jì)算呢离唬,當(dāng)問題變得越來越復(fù)雜的時(shí)候數(shù)學(xué)開始越來越難以描述問題了后专。
按照計(jì)算思維來解這個(gè)問題是這樣的:
? ? 1.隨機(jī)選擇K個(gè)點(diǎn)為初始聚類的中心,上例中是2输莺。
? ? 2.對于對象根據(jù)他們到兩個(gè)中心點(diǎn)的距離戚哎,將其歸入最近的簇中。
? ? 3.對于每一個(gè)簇嫂用,計(jì)算所有點(diǎn)的均值來形成新的聚類中心型凳。
? ? 4.重復(fù)步驟2、3直到聚類中心不再發(fā)生改變嘱函。
由上面的步驟可以看出甘畅,這樣的工作對于人類是困難的且無趣的,但是對于計(jì)算機(jī)來說是簡單的往弓,只需按照這個(gè)步驟不斷重復(fù)計(jì)算就行了疏唾,而且計(jì)算機(jī)可以算的很快。
因此人工智能直到最近才開始變得火熱是因?yàn)槲覀儼l(fā)現(xiàn)了以前被我們忽略的方法函似,這種方法對我們來說是笨拙的槐脏,粗看不足以顯示出我們?nèi)祟惖穆斆鞯姆椒ǎ瑪?shù)學(xué)家耗費(fèi)精力想要用數(shù)學(xué)公式描述人工智能缴淋,但是卻在被簡單的重復(fù)計(jì)算打敗了准给,他們的研究方向?qū)⑽覀兯腥硕紟氲浇┚种校词刮覀兊挠?jì)算設(shè)備越來越快我們也在很長的一段時(shí)期內(nèi)沒有想到用計(jì)算的方法來搞定人工智能重抖。