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TUhjnbcbe - 2024/5/5 21:23:00
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工业领域经常出现的专业词汇,新入门的朋友可能会有些困惑,一下子理解不了,今天我们简单说明一下。

传统算法

传统算法(traditionalalgorithm)是自定义规则函数来计算(显式编程),定义每个可能的方案以及该方案发生时的操作。

简单举例:通过输入西红柿和土豆的特征,比如西红柿是红色的,土豆是黄色的,所以计算机可以通过颜色特征来识别分类西红柿和土豆。(当然实际上可能是多个特征以及不同的权重参数来提取特征)

特点:程序是人工规定,没有机器自我优化的空间。

常见应用场景:位置信息的提取、测量

工业环境复杂,我们不可能定义出所有的可能性。所以传统算法单独应用时只能应用于简单场景。

机器学习

国际机器学习大会的创始人之一TomMitchell对机器学习(MachineLearning)的定义是:计算机程序从经验E中学习,解决某一任务T,进行某一性能度量P,通过P测定在T上的表现因经验E而提高。

西红柿和土豆,通过大量的图片分析,让计算机在一大堆可能的规律中总结最显著最合适的特征,从而完成对西红柿和土豆的预测识别。

任务T-编写计算机程序识别西红柿和土豆

经验E-西红柿和土豆的图片

度量P-识别率(不同的算法会有不同)

机器学习的流程:

总的来说,机器学习是让计算机通过数据和经验自动学习,发现一个适配应用场景的最优“函数”或者称为“模型”,并通过它来模拟现实世界事物间的关系,从而实现预测、判断、分组和解决问题的技术,并且随着数据样本的增加,“函数”或者“模型”会进一步自我完善,具有很强的数据依赖性。

常见应用场景:物品分类、房价预测。

机器学习也并不是足够智能的,因为这个过程需要人类提供特征。深度学习受人脑的数十亿神经元启发,创建的一种人工神经网络,是数据结构和算法组成。当这个神经网络有多层时,称为深度神经网络,也就是“深度学习(DeepLearning)”。

深度学习

深度学习(DeepLearning)是机器学习中的一个分支方法,与机器学习的区别在于我只需要提供图片,无需人为定义特征,机器从无数可能的规律中总结最显著最合适的特征(什么样的特征是比较合适的,特征该怎么组合是比较合适的),来完成预测。下面仍然是举例西红柿和土豆的例子,大家可以思考一下和机器学习的不同点在哪里。

即使你不是算法领域,阿尔法围棋(AlphaGo)战胜人类顶尖围棋选手可能你也听过。主要工作原理就是「深度学习」,谷歌旗下DeepMind公司在年开发。(通过与环境交互来学习)

首先学习获得初始的围棋程序,通过强化学习最优化模型。

深度学习当然也有自己的局限性:数学不优美,模型复杂,不可解释,训练数据量要求高、计算量大(效果好速度慢),但是相对的优点也很显著,非常擅长处理非结构化的数据,在视觉处理和自然语言处理方面效果优秀。

常见应用场景:无人驾驶、人脸识别

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