深度学习:人工智能的核心

在2015年,一家名为Deep Mind的公司被Alphabet Inc的子公司收购。2016年,Deep Mind开发了一种名为AlphaGo的深度学习算法,该算法能够学习如何玩视频游戏,并超越了人类职业围棋选手、世界冠军李世石。从那时起,深度学习的受欢迎程度迅速增长。预计到2020年和2021年,深度学习在高技术进步中的应用将越来越多。

深度学习与其他传统机器学习算法有何不同?它到底是什么?实际上,深度学习模仿了人类大脑,这是人工智能的核心部分。其执行依赖于高端GPU/TPU处理,应用于大量数据,这有助于在决策中找到模式。尽管它作为无监督学习效果更好,但在极少数情况下,它也可以作为监督学习。此外,这种学习技术更适合非结构化数据,尤其是图像数据。

深度学习的挑战在于,它能够学习大量的图像数据(如卫星图像、脑肿瘤图像、癌症图像等),这些数据通常是非结构化的。然而,疯狂的部分是,对于普通人来说,这可能需要数年时间来学习。

深度学习在最近一段时间内获得了极大的关注。它是一种高级的机器学习技术,结合了学习算法的类别,并使用了多层非线性单元。它能够从数据中提取特征,并在监督和无监督学习技术的辅助下,能够表示不同层次的抽象。应用主要涉及视觉、语音、自然语言处理、无人驾驶汽车和基因表达。

深度学习已广泛应用于图像和视觉分析。然而,识别图像中的任意对象,如面部、人体、动物等,是一项艰巨的任务,而最近深度学习也被用于这些类型的图像识别。此外,它还应用于语义图像分割、深度视觉残差抽象和脑机接口。

在层次深度学习网络方面的相关研究,使用遗憾匹配作为游戏玩法工具,已经发现。重要的是要整合快速GPU,这有助于学习算法快速获得经验,否则,学习数据模式将需要太多时间。

主流人工智能的普及主要是由于深度学习的广泛使用。传统的机器学习或其他技术无法处理非结构化数据。现在的现实是,在这个世界上,大多数数据都是非结构化的。第二点重要的是数据的特征提取。在这两种情况下,深度学习都取得了积极的结果。深度理解,作为机器学习的高级版本,已经抓住了整个学术界和工业界的注意力,并在特征提取方面遥遥领先,特别是在提取非结构化数据如图像数据的信息方面。它能够通过使用随机函数近似它们来检测非线性特征,并能够建立任意变量之间的关系。在特征学习的情况下,深度学习远远领先于其他技术。

深度学习架构的变体,如深度神经网络(DNN)、深度信念网络(DBN)、递归神经网络(RNN)和卷积神经网络(CNN),在过去五年中已经在计算机视觉、语音识别、自然语言处理、声音分类和音频数据识别领域得到利用。因此,它对工业产生了巨大的影响,这一点已经被行业专家非常细致地注意到。从开发高性能工作站、各种安全产品、计算机视觉、无人驾驶汽车、高级图像分类和分割、机器人技术,以及许多其他与图像相关的问题,特别是数据不平衡问题,深度学习的潜在能力总是取得了积极的结果。

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