0%

人工智能和实现方案

人工智能(Artificial Intelligence,AI):是一组技术,使计算机能够执行各种高级任务,而这些任务以前需要人类智能才能完成,比如“感知”、“思考”、“学习”、“判断和决策”等。

广义上,所有计算机程序都属于人工智能,比如“搜索引擎”,“IM通讯软件”,“网站”等;狭义上,是一个计算机程序子集,完成被天然认为属于人类智能的任务,比如“医疗就诊系统”,“地铁调度系统”,“象棋程序”等。

实现人工智能的方案主要有两类:基于非学习和基于学习。

一、基于非学习

定义:知识由人类提炼。

常见有:

  1. 专家系统:把人类专家知识写成规则(if-then),让机器推理。代表AI场景:医疗就诊系统、故障诊断系统、金融风控规则引擎…
  2. 逻辑推理/自动定理证明程序:用一阶逻辑、谓词逻辑做形式化推理。代表AI场景:数学定理证明器…
  3. 搜索与规划算法:使用“A*算法”、“蒙特卡洛树搜索算法”,“Alpha-Beta剪枝的极小化极大算法”等搜索算法完成调度和规划。代表AI场景:机器人路径规划、调度系统、象棋程序…
  4. K近邻算法(KNN):基于邻居投票进行分类/回归。代表AI场景:简单分类、个性化推荐、图像识别…

二、基于学习

定义:知识由机器学习获得。
具体学习过程:算法 + 样本 -> 模型,模型由“算法”和“模型参数”构成,其是知识的最终载体,从以上可知——基于学习得到的人工智能智能程度主要由“算法优劣”、“样本数量/质量”、“模型参数”3个维度因素决定。

常见有:

  • 线性模型:以线性函数为算法,在样本上统计得到的权重向量、偏置项作为模型参数。代表AI场景:房价预测、垃圾邮件分类…
  • 朴素贝叶斯模型:以贝叶斯算法为算法,在样本上统计得到的各类别的先验概率P(y)、每个特征的条件概率P(x|y)作为模型参数。代表AI场景:房价预测、垃圾邮件分类…
  • 决策树算法:以按规则不断划分特征空间,最终形成一棵树结构为算法,在样本上统计得到的整棵树的结构、内部节点划分规则、叶子节点预测值作为模型参数。代表AI场景:医疗诊断辅助、客户分类…
  • 支持向量机算法(SVM):以在特征空间中找到一个最优分类超平面,使得不同类别的样本被分开,并且间隔最大为算法,在样本上统计得到的权重向量、偏置项、支持向量及其系数作为模型参数。代表AI场景:文本分类、图像识别与计算机视觉、金融风控与异常检测…
  • 聚类算法:以K-Means、DBSCAN、层次聚类、高斯混合聚类等聚类算法为算法,不同聚类算法不同模型参数,以K-Means聚类算法为例,在样本上统计得到的簇中心、每个样本所属的簇编号作为模型参数。代表AI场景:客户分群、商品聚类、行为模式发现…
  • 神经网络:以神经网络为算法,在样本上统计得到的所有权重、所有偏置项作为模型参数。代表AI场景:自然语言处理、代码编写、文生图、文生视频…

没有银弹的实现方案,不同场景合适的实现方案不同且在不断迭代,比如:

  • 象棋程序场景,至本博文写作时间为止,最合适的实现方案是Alpha-Beta剪枝的极小化极大算法 + 评估函数 + 启发式优化(虽然深度神经网络 + MCTS也能实现,但是前者方案足够强、速度快、工程简单、成本低)
  • 围棋程序场景,至本博文写作时间为止,最合适的实现方案是神经网络 + 蒙特卡洛树搜索算法(早期围棋程序只使用蒙特卡洛树搜索算法实现,但是棋力十分弱)
  • 自然语言处理场景,至本博文写作时间为止,最合适的实现方案是神经网络
  • 代码编写场景,至本博文写作时间为止,最合适的实现方案是神经网络
  • 文生图场景,至本博文写作时间为止,最合适的实现方案是神经网络
  • 文生视频场景,至本博文写作时间为止,最合适的实现方案是神经网络
您的支持将鼓励我继续分享!