(转)一张图解释人工智能机器学习深度学习三者关系wangle100

对于很多初入学习人工智能的学习者来说,对人工智能、机器学习、深度学习的概念和区别还不是很了解,有可能你每天都能听到这个概念,也经常提这个概念,但是你真的懂它们之间的关系吗?那么接下来就给大家从概念和特点上进行阐述。先看下三者的关系。

人工智能包括了机器学习和深度学习,机器学习包括了深度学习,他们是子类和父类的关系。

下面这张图则更加细分。

2、什么是人工智能

人工智能(ArtificialIntelligence),英文缩写为AI。是计算机科学的一个分支。人工智能是对人的意识、思维的信息过程的模拟。人工智能不是人的智能,但能像人那样思考、也可能超过人的智能。数学常被认为是多种学科的基础科学,数学也进入语言、思维领域,人工智能学科也必须借用数学工具。

人工智能实际应用:机器视觉,指纹识别,人脸识别,视网膜识别,虹膜识别,掌纹识别,专家系统,自动规划,智能搜索,定理证明,博弈,自动程序设计,智能控制,机器人学,语言和图像理解,遗传编程等。人工智能目前也分为:强人工智能(BOTTOM-UPAI)和弱人工智能(TOP-DOWNAI),有兴趣大家可以自行查看下区别。

3、什么是机器学习

机器学习(MachineLearning,ML),是人工智能的核心,属于人工智能的一个分支。机器学习理论主要是设计和分析一些让计算机可以自动“学习”的算法。机器学习算法是一类从数据中自动分析获得规律,并利用规律对未知数据进行预测的算法。所以机器学习的核心就是数据,算法(模型),算力(计算机运算能力)。机器学习应用领域十分广泛,例如:数据挖掘、数据分类、计算机视觉、自然语言处理(NLP)、生物特征识别、搜索引擎、医学诊断、检测信用卡欺诈、证券市场分析、DNA序列测序、语音和手写识别、战略游戏和机器人运用等。

机器学习就是设计一个算法模型来处理数据,输出我们想要的结果,我们可以针对算法模型进行不断的调优,形成更准确的数据处理能力。但这种学习不会让机器产生意识。

机器学习的工作方式

选择数据:将你的数据分成三组:训练数据、验证数据和测试数据。

验证模型:使用你的验证数据接入你的模型。

测试模型:使用你的测试数据检查被验证的模型的表现。

使用模型:使用完全训练好的模型在新数据上做预测。

调优模型:使用更多数据、不同的特征或调整过的参数来提升算法的性能表现。

机器学习的分类

基于学习策略的分类

1、机械学习(Rotelearning)

2、示教学习(Learningfrominstruction或Learningbybeingtold)

3、演绎学习(Learningbydeduction)

4、类比学习(Learningbyanalogy)

5、基于解释的学习(Explanation-basedlearning,EBL)

6、归纳学习(Learningfrominduction)

基于所获取知识的表示形式分类

1、代数表达式参数

2、决策树

3、形式文法

4、产生式规则

5、形式逻辑表达式

6、图和网络

7、框架和模式(schema)

8、计算机程序和其它的过程编码

9、神经网络

10、多种表示形式的组合

综合分类

1、经验性归纳学习(empiricalinductivelearning)

2、分析学习(analyticlearning)

3、类比学习

4、遗传算法(geneticalgorithm)

5、联接学习

6、增强学习(reinforcementlearning)

学习形式分类

1、监督学习(supervisedlearning)

2、非监督学习(unsupervisedlearning)

注:细分的话还有半监督学习和强化学习。当然,后面的深度学习也有监督学习、半监督学习和非监督学习的区分。

4、机器学习之监督学习

监督学习(SupervisedLearning)是指利用一组已知类别的样本调整分类器的参数,使其达到所要求性能的过程,也称为监督训练或有教师学习。也就是我们输入的数据是有标签的样本数据(有一个明确的标识或结果、分类)。例如我们输入了50000套房子的数据,这些数据都具有房价这个属性标签。

监督学习就是人们常说的分类,通过已有的训练样本(即已知数据以及其对应的输出)去训练得到一个最优模型(这个模型属于某个函数的集合,最优则表示在某个评价准则下是最佳的)。再利用这个模型将所有的输入映射为相应的输出,对输出进行简单的判断从而实现分类的目的。就像我输入了一个人的信息,他是有性别属性的。我们输入我们的模型后,我们就明确的知道了输出的结果,也可以验证模型的对错。

举个例子,我们从小并不知道什么是手机、电视、鸟、猪,那么这些东西就是输入数据,而家长会根据他的经验指点告诉我们哪些是手机、电视、鸟、猪。这就是通过模型判断分类。当我们掌握了这些数据分类模型,我们就可以对这些数据进行自己的判断和分类了。

在监督式学习下,输入数据被称为“训练数据”,每组训练数据有一个明确的标识或结果,如对防垃圾邮件系统中“垃圾邮件”“非垃圾邮件”,对手写数字识别中的“1“,”2“,”3“,”4“等。在建立预测模型的时候,监督式学习建立一个学习过程,将预测结果与“训练数据”的实际结果进行比较,不断的调整预测模型,直到模型的预测结果达到一个预期的准确率。

监督式学习的常见应用场景如分类问题和回归问题。常见监督式学习算法有决策树(ID3,C4.5算法等),朴素贝叶斯分类器,最小二乘法,逻辑回归(LogisticRegression),支持向量机(SVM),K最近邻算法(KNN,K-NearestNeighbor),线性回归(LR,LinearRegreesion),人工神经网络(ANN,ArtificialNeuralNetwork),集成学习以及反向传递神经网络(BackPropagationNeuralNetwork)等等。

下图是几种监督式学习算法的比较:

5、机器学习之非监督学习

6、机器学习之半监督学习

半监督学习(Semi-supervisedLearning)是有标签数据的标签不是确定的,类似于:肯定不是某某某,很可能是某某某。是监督学习与无监督学习相结合的一种学习方法。半监督学习使用大量的未标记数据,以及同时使用标记数据,来进行模式识别工作。当使用半监督学习时,将会要求尽量少的人员来从事工作,同时,又能够带来比较高的准确性。

在此学习方式下,输入数据部分被标识,部分没有被标识,这种学习模型可以用来进行预测,但是模型首先需要学习数据的内在结构以便合理的组织数据来进行预测。半监督学习有两个样本集,一个有标记,一个没有标记。分别记作Lable={(xi,yi)},Unlabled={(xi)},并且数量,L<

注:

单独使用有标记样本,我们能够生成有监督分类算法

单独使用无标记样本,我们能够生成无监督聚类算法

两者都使用,我们希望在1中加入无标记样本,增强有监督分类的效果;同样的,我们希望在2中加入有标记样本,增强无监督聚类的效果

一般而言,半监督学习侧重于在有监督的分类算法中加入无标记样本来实现半监督分类,也就是在1中加入无标记样本,增强分类效果。

应用场景包括分类和回归,算法包括一些对常用监督式学习算法的延伸,这些算法首先试图对未标识数据进行建模,在此基础上再对标识的数据进行预测。如自训练算法(self-training)、多视角算法(Multi-View)、生成模型(EnerativeModels)、图论推理算法(GraphInference)或者拉普拉斯支持向量机(LaplacianSVM)等。

THE END
1.WhatIsReinforcementLearning?ReinforcementLearningGet an overview of reinforcement learning from the perspective of an engineer. Reinforcement learning is a type of machine learning that has the potential to solve some really hard control problems.https://www.mathworks.com/videos/reinforcement-learning-part-1-what-is-reinforcement-learning-1551974943006.html
2.MachineLearningSafe Reinforcement Learning using Finite-Horizon Gradient-based Estimation Juntao Dai, Yaodong Yang, Qian Zheng, Gang Pan Journal-ref: Proceedings of the 41st International Conference on Machine Learning, PMLR 235:9872-9903, 2024 Subjects: Machine Learning (cs.LG); Artificial Intelligence (cs.AIhttp://arxiv.org/list/cs.LG/recent?skip=494&show=915
3.LearningCombatinNetHack在NetHack 中学习战斗Learning Combat in NetHack Jonathan Campbell, Clark Verbrugge School of Computer Science McGill University, Montr ′ eal jcampb35@cs.mcgill.ca clump@cs.mcgill.ca Abstract Combat in roguelikes involves careful strategy to best match a large variety of items and abilities to https://lib.ofeqx.com/resource/A110001A01f1663c427c2407.html
4.如何通俗易懂理解,强化学习里的modelbased和modelfree?在强化学习里,model - based和model - free是两种不同的学习方式。一、Model - based(基于模型)- https://www.zhihu.com/question/3451095238/answer/52978174884
5.DeepMind用ReinforcementLearning玩游戏说到机器学习最酷的分支,非Deep learning和Reinforcement learning莫属(以下分别简称DL和RL)。这两者不仅在实际应用中表现的很酷,在机器学习理论中也有不俗的表现。DeepMind 工作人员合两者之精髓,在Stella模拟机上让机器自己玩了7个Atari 2600的游戏,结果是玩的冲出美洲,走向世界,超越了物种的局限。不https://blog.51cto.com/u_15642578/5305055
6.人工智能基础:机器学习常见的算法介绍腾讯云开发者社区半监督学习适合由少量标签的样本和大量无标签的样本,可以实现较高的准确性预测。 4、迁移学习 迁移学习指的是一个预训练的模型被重新用在另一个学习任务中的学习方法。 源域:已有的知识;目标域:待学习的新知识。 5、强化学习(ReinforcementLearning, RL) https://cloud.tencent.com/developer/article/2146310
7.强化学习(ReinforcementLearning)reinforcementlearningReinforcement learning 是机器学习里面的一个分支,善于控制一个能够在某个环境下自主行动的个体,通过和环境之间的互动,不断改进它的行为。强化学习问题包括学习如何做、如何将环境映射为行动,从而获得最大的奖励。在强化学习中,学习器是一个制定决策的智能体,它不会被告知该执行什么动作,而是经过反复尝试运行,来发现能https://blog.csdn.net/extremebingo/article/details/79373740
8.Sutton&BartoBook:ReinforcementLearning:AnIntroductionReinforcement Learning: An Introduction -- send in your solutions for a chapter, get the official ones back (currently incomplete) Slides and Other Teaching Aids Links to pdfs of the literature sources cited in the book(Many thanks to Daniel Plop!)http://incompleteideas.net/book/the-book-2nd.html
9.强化学习(reinforcementlearning)一本关于强化学习很好的教材,附带代码,非常值得拥有!https://www.iteye.com/resource/freexilele-10347305
10.强化学习(ReinforcementLearning)莫烦Python强化学习 Reinforcement Learning 是机器学习大家族中重要一员. 他的学习方式就如一个小 baby. 从对身边的环境陌生, 通过不断与环境接触, 从环境中学习规律, 从而熟悉适应了环境. 实现强化学习的方式有很多, 比如 Q-learning, Sarsa 等, 我们都会一步步提到. 我们也会基于可https://mofanpy.com/tutorials/machine-learning/reinforcement-learning/
11.GitHubBC以carla为例,carla支持在地图中创建多个车辆进行学习(一个车辆被一个agent控制用于学习),同时也能够使用docker在本机创建server通过不同的端口连接,一个端口一个UE环境,一个地图,在局域网内部还可以跨不同的机器进行连接。 模型Models@./ReinforcementLearning/Modules/Modelshttps://github.com/B-C-WANG/ReinforcementLearningInAutoPilot/
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14.适用于Python的Azure机器学习SDKazureml-contrib-reinforcementlearning azureml-contrib-services 下载PDF 使用英语阅读 保存 添加到集合 添加到计划 通过 Facebookx.com 共享LinkedIn电子邮件 打印 项目 2023/05/31 6 个参与者 反馈 本文内容 稳定版功能与试验版功能 工作区 试验 运行 https://docs.microsoft.com/zh-cn/python/api/overview/azure/ml/
15.强化学习基础学习系列之modelfree/planning/model基本概念 强化学习(reinforcementlearning, RL)是近年来机器学习和智能控制领域的主要方法之一。强化学习关注的是智能体如何在环境中采取一系列行为,从而获得最大的累计回报 通过强化学习,一个智能体知道在什么状态下应该采取什么行为。RL是从环境状态到动作的映射学习,我们把这个映射称为策略(Policy) 强化学习和监督学习https://www.pianshen.com/article/58421538199/
16.大数据AND机器学习:大数据是原材料,机器学习是原材料加工厂大数据驱动的机器学习使得机器尽量脱离人类的经验指导,自动在海量数据和工作环境中挖掘知识取得进步。而通用人工智能基于端对端(end-to-end)的深度强化学习(DeepReinforcementLearning),帮助机器能在不同的任务中共享一套学习框架,无需人类进一步调试。 这两个因素同时作用出一个效果,即人需要的干预越来越少,而机器在与https://www.cda.cn/view/17136.html