AI, Artificial Intelligence, 人工智能。
就像每個(gè)人眼中都有一個(gè)自己的哈姆雷特一樣扬绪,每一個(gè)看AI 都是不一樣的。作為一個(gè)老程序員裤唠,也只是一個(gè)工作時(shí)間長(zhǎng)一些的程序員而已挤牛,本沒(méi)有什么資格定義AI,但是面對(duì)問(wèn)題种蘸, 還是強(qiáng)作鎮(zhèn)定墓赴,從一個(gè)工程師角度闡述一下,“什么是AI航瞭?”以及AI 和 大數(shù)據(jù)诫硕,機(jī)器學(xué)習(xí),神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)刊侯,自然語(yǔ)言處理等諸多名詞到底有什么關(guān)系呢章办?
什么是AI?
AI滨彻,來(lái)自于維基百科的解釋是這樣的:
Artificial intelligence is intelligence exhibited by machines, rather than humans or other animals . In computer science, the field of AI research defines itself as the study of "intelligent agents": any device that perceives its environment and takes actions that maximize its chance of success at some goal. Colloquially, the term "artificial intelligence" is applied when a machine mimics "cognitive" functions that humans associate with other human minds, such as "learning" and "problem solving". ---- wikipedia
人工智能中的智能如何定義呢藕届?如何解釋智能呢?或許亭饵, 用圖靈測(cè)試來(lái)理解人工智能更加方便休偶。1950年, 阿蘭圖靈提出了圖靈測(cè)試:如果一臺(tái)機(jī)器能夠與人類展開(kāi)對(duì)話(通過(guò)電傳設(shè)備)而不能被辨別出其機(jī)器身份辜羊,那么稱這臺(tái)機(jī)器具有智能踏兜。具體地,指測(cè)試者與被測(cè)試者(一個(gè)人和一臺(tái)機(jī)器)隔開(kāi)的情況下只冻,通過(guò)一些裝置(如鍵盤)向被測(cè)試者隨意提問(wèn)庇麦。進(jìn)行多次測(cè)試后,如果有超過(guò)30%的測(cè)試者不能確定出被測(cè)試者是人還是機(jī)器喜德,那么這臺(tái)機(jī)器就通過(guò)了測(cè)試,并被認(rèn)為具有人類智能垮媒。
因此舍悯,人工智能就是讓機(jī)器具有了和人難以區(qū)分的能力,簡(jiǎn)單的說(shuō)睡雇, AI 是機(jī)器所提供的一些能力萌衬,這些能力與人的能力類似甚至更高。
AI 的 結(jié)構(gòu)
AI 的載體是機(jī)器它抱,在計(jì)算機(jī)無(wú)所不在的今天(作為一個(gè)通信專業(yè)的學(xué)生秕豫,大學(xué)讀書(shū)的時(shí)候,老師說(shuō)過(guò)“通信技術(shù)計(jì)算機(jī)”),在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)無(wú)所不在的今天(網(wǎng)絡(luò)對(duì)生活的影響巨大混移,以至于有了“互聯(lián)網(wǎng)+”等概念)祠墅,AI 的載體離不開(kāi)計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)。
談到計(jì)算機(jī)的體系結(jié)構(gòu)歌径,就離不開(kāi)馮諾伊曼體系結(jié)構(gòu)毁嗦。馮·諾依曼提出的計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu),奠定了現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)理念回铛,即計(jì)算機(jī)由控制器狗准、運(yùn)算器、存儲(chǔ)器茵肃、輸入設(shè)備腔长、輸出設(shè)備五部分組成。
馮·諾依曼理論的要點(diǎn)是:數(shù)字計(jì)算機(jī)的數(shù)制采用二進(jìn)制验残;計(jì)算機(jī)應(yīng)該按照程序順序執(zhí)行捞附。根據(jù)馮·諾依曼體系結(jié)構(gòu)構(gòu)成的計(jì)算機(jī),必須具有如下功能:把需要的程序和數(shù)據(jù)送至計(jì)算機(jī)中胚膊。必須具有長(zhǎng)期記憶程序故俐、數(shù)據(jù)、中間結(jié)果及最終運(yùn)算結(jié)果的能力紊婉。能夠完成各種算術(shù)药版、邏輯運(yùn)算和數(shù)據(jù)傳送等數(shù)據(jù)加工處理的能力。能夠根據(jù)需要控制程序走向喻犁,并能根據(jù)指令控制機(jī)器的各部件協(xié)調(diào)操作槽片。能夠按照要求將處理結(jié)果輸出給用戶。
馮諾伊曼體系結(jié)構(gòu)真是一個(gè)神奇的結(jié)構(gòu)肢础,我理解是自洽的还栓,局部和整體的結(jié)構(gòu)是一致的。小到代碼中的一個(gè)函數(shù)传轰,大到一個(gè)計(jì)算機(jī)乃至整個(gè)軟件系統(tǒng)都可以用這樣一個(gè)結(jié)構(gòu)來(lái)描述剩盒。而網(wǎng)絡(luò)的存在是將結(jié)構(gòu)中的模塊作為功能團(tuán)在空間上的拉伸, 就是它們可以不在同一個(gè)物理空間的點(diǎn)上慨蛙。
AI 在物理上是基于計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)的一種體系結(jié)構(gòu)辽聊。
AI 的 能力
AI 有了計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)的身體骨骼,表現(xiàn)出來(lái)的種種能力期贫。
我們自己面對(duì)輸入的能力有視覺(jué)跟匆、聽(tīng)覺(jué)、嗅覺(jué)通砍、味覺(jué)和觸覺(jué)五種基本能力玛臂,相應(yīng)地,AI 也具有這樣的能力:視覺(jué)——圖像的檢測(cè)與識(shí)別,視頻分析等等迹冤,人臉識(shí)別和指紋識(shí)別都是AI視覺(jué)能力的一種而已讽营;聽(tīng)覺(jué)——聲音的檢測(cè)與識(shí)別,超聲分析等叁巨,語(yǔ)音識(shí)別只是AI聽(tīng)覺(jué)能力的一種而已斑匪,嗅覺(jué)、味覺(jué)锋勺、觸覺(jué)都可能是具有傳感器的蚀瘸,AI通過(guò)傳感器可以具備這樣的能力。
對(duì)于輸出而言庶橱,我們可以是語(yǔ)言贮勃,動(dòng)作,文字等苏章, 相應(yīng)地寂嘉,AI也具有聲音合成,圖像合成枫绅,文字合成等輸出能力泉孩。
存儲(chǔ)、計(jì)算和控制都在我們的大腦中并淋,相應(yīng)地寓搬,AI 同樣可以具有存儲(chǔ)、計(jì)算和控制的能力县耽,甚至可能比人做的更好句喷。業(yè)界有很多“智腦”的項(xiàng)目,以及基于AI的存儲(chǔ)兔毙、計(jì)算和控制能力的應(yīng)用唾琼,例如大名鼎鼎的alpha狗。
因此澎剥, AI 基于計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)的能力大概是這樣的:
AI 的 技術(shù)
AI 是如何具備這些能力的呢锡溯? 這才涉及到當(dāng)今熱門的種種技術(shù)。
嚴(yán)格來(lái)講哑姚,人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)沒(méi)有直接關(guān)系趾唱,只不過(guò)目前機(jī)器學(xué)習(xí)的方法被大量的應(yīng)用于解決人工智能的問(wèn)題而已。目前機(jī)器學(xué)習(xí)是人工智能的一種實(shí)現(xiàn)方式蜻懦,也是最重要的實(shí)現(xiàn)方式之一,例如提供計(jì)算機(jī)視覺(jué)的能力等等夕晓。
深度學(xué)習(xí)是一種實(shí)現(xiàn)機(jī)器學(xué)習(xí)的技術(shù)宛乃,源于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的研究。
機(jī)器學(xué)習(xí)都是基于數(shù)據(jù)的,而所謂的“大數(shù)據(jù)”技術(shù)為機(jī)器學(xué)習(xí)乃至深度學(xué)習(xí)提供了源泉征炼。
他們之間的關(guān)系大致是這樣的:
AI 中所采用的各種技術(shù)都是為解決某些問(wèn)題析既,進(jìn)而提供或者提高某些能力。
總的來(lái)說(shuō)谆奥, 一個(gè)老程序員眼中的AI 大致是這樣的: