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人工智能概念整理

(这篇博客由曾经的笔记经过补充和整理后发表,可能存在与发布时间相悖的时间线)

这篇博客主要梳理一下 ai 的相关概念,留以个人复习使用。

人工智能、机器学习以及深度学习#

  1. 人工智能(AI): 指由人制造出来的机器所表现出来的智能

  2. 机器学习(ML): 强调通过算法让机器从数据中学习规律,是人工智能的子集

  3. 深度学习(DL): 使用多层神经网络处理复杂模式,是机器学习的子集

人工智能的三大主流学派#

符号主义#

模拟人类的心智

该学派认为人类认知和思维的基本单元是符号,而认知过程就是在符号表示上的一种运算。它认为人是一个物理符号系统,同时计算机也是一个物理符号系统,因此我们就能够用计算机来模拟人的智能行为。

优点是接近自然语言,可解释性比较强,真值仅有“真”与“假”,其表示和推理都是精确的。

缺点也很明显: 只能表示确定的知识,且需要人工静态管理。系统知识量大时,容易组合爆炸。

TIP

与离散数学中的命题逻辑,谓词逻辑高度相关。均注重严格的形式化表达。

经典算法#

决策树和专家系统是这一学派的经典算法。

神经连接主义

符号主义是AI的早期范式,如今已经不再处于主导地位,但是并未完全消亡。相反,他与连接主义结合,形成神经连接主义(Neuro-Symbolic):

在知识图谱(Knowledge Graphs)和基于大语言模型(LLMs)的自主代理(Autonomous Agents)中,符号主义被用来处理语言知识、规则和推理流程。这种融合增强了AI的推理和决策能力,尤其是在需要明确逻辑的场景中。

连接主义#

模拟人类大脑的神经元相互连接的结构

当今时代机器学习的主导,详细内容将另外开一篇博客叙述。

行为主义#

模拟人类的行为

经典算法:遗传算法

其余#

还有频率学派和贝叶斯学派的竞争。

三大主流范式#

  1. 监督学习
  • 分类: 预测离散类别
  • 回归: 预测连续值
  1. 无监督学习
  • 聚类: 将数据分组
  • 降维: 减少数据维度
分类和聚类的区别?

分类任务已知待分类的数量和具体种类,而聚类没有给出具体的种类。

  1. 强化学习
IMPORTANT

强化学习并不属于深度学习。

  1. 其余

还有自监督、半监督等混合范式。

高级范式#

迁移学习#

利用在一个任务上训练的模型,迁移到另一个相关任务上。

联邦学习#

在分布式设备上协同训练模型,同时保护数据隐私。

元学习#

“学会学习”,通过少量样本快速适应新任务(如少样本学习 Few-Shot Learning)。

集成学习#

结合多个模型的预测,通过投票的方式提高性能

人工智能概念整理
https://catwinee.github.io/posts/deep-learning/ai/
Author
Catwine
Published at
2024-08-25