Python培訓(xùn)之人工智能技術(shù)是基于大數(shù)據(jù)吃飯的?

是什么讓AI從“科幻”變“科技”?

AI其實是個龐大而復(fù)雜的概念，但大都奠基于一項基礎(chǔ)的關(guān)鍵技術(shù)，這個技術(shù)叫做“機器學(xué)習(xí) Machine Learning”。

機器學(xué)習(xí)技術(shù)，就是讓機械擁有自主學(xué)習(xí)的能力，說起來很簡單，但在1950年代技術(shù)萌芽期間，演算法和硬體條件都不夠成熟，是直到近年來日益優(yōu)異的演算法，與強勁的硬體運算能力，才讓機器學(xué)習(xí)的能力有突破性進展，而其中帶進展最為快速的一項關(guān)鍵技術(shù)，就是大家最耳熟能詳?shù)末ぉぁ吧疃葘W(xué)習(xí)”。

我們來看看這個數(shù)據(jù)：2015年機器學(xué)習(xí)的周邊市場規(guī)模約3.6億美元，至2020年預(yù)估將突破29億美元，并在AI整體市場的50億美元中占了約六成比重，可以說機器學(xué)習(xí)的技術(shù)突破，就是AI市場發(fā)展的原動力。

既然機器學(xué)習(xí)重要，那么它究竟是什么?為何能進展神速?

“大數(shù)據(jù)”提高了深度學(xué)習(xí)精準度

演算法及硬件條件的大幅躍進提供了機器學(xué)習(xí)發(fā)展的優(yōu)良條件，再加上數(shù)字化聯(lián)網(wǎng)的蓬勃下帶來的“大數(shù)據(jù)”，便引爆了科技大廠爭相投入深度學(xué)習(xí)技術(shù)的浪潮。目前不管是NVIDIA這類的芯片商，或擅長演算法的Google、Facebook等軟件商，最常提到從事的機器學(xué)習(xí)的主流技術(shù)，就是深度學(xué)習(xí)。

舉個例子描述深度學(xué)習(xí)如何進行。想像一下，要讓一臺搭載深度學(xué)習(xí)能力的車輛進行自動駕駛，面對陌生的路線、隨時有行人沖出馬路的危險路況，機器怎么判斷?透過深度學(xué)習(xí)，你可先一次提供機器海量的數(shù)據(jù)資訊，包含路標、號志、路樹、行人、等，讓它學(xué)會辨識環(huán)境中的物體為何，學(xué)會了，便有助于它在行進過程中快速而精準地避開障礙、找出最佳路徑，并順利抵達目的地。只要數(shù)據(jù)越豐富完整，機器就越能夠提高一切辨識的精準度，以加強判斷能力。

這么說來，要能讓AI靠“深度學(xué)習(xí)”發(fā)展思考能力，很大程度是依賴大數(shù)據(jù)所賜，不過，這時候我們就會面臨一個問題：沒有大數(shù)據(jù)，深度學(xué)習(xí)就毫無用武之地了嗎?

“小數(shù)據(jù)”的機器學(xué)習(xí)方案也蓄勢待發(fā)

大數(shù)據(jù)帶給深度學(xué)習(xí)強而有力的判斷能力，但其實機器若要做到“學(xué)習(xí)”這件事，深度學(xué)習(xí)并不是唯一方法。

回到自動駕駛的例子，倘若這次我們先不將海量的數(shù)據(jù)提供給機器，而是只告訴他“目的地”、“禁止碰撞”兩項指令，然后任憑他不斷的Trial & Error，在失敗中汲取“經(jīng)驗”以達到學(xué)習(xí)的效果，最終也能抵達目的地(前提當(dāng)然是沒有遭遇嚴重車禍影響行進能力)。這樣在初始階段不仰賴大數(shù)據(jù)的學(xué)習(xí)方式，可以歸類為“強化學(xué)習(xí)”。

強化學(xué)習(xí)的方法能補足機器在突發(fā)狀況下的應(yīng)變能力，AlphaGO 的開發(fā)商 DeepMind 也深諳這項方法的優(yōu)點，因此讓 AlphaGO 也借著深度學(xué)習(xí)與強化學(xué)習(xí)的組合，在對手下出意料之外的棋步時，隨即建立新的經(jīng)驗，以做為未來在相同局勢下能克敵制勝的判斷依據(jù)。

為什么我們需要“小數(shù)據(jù)”的 AI 培養(yǎng)方案?

事實上，“獲取足夠大量的數(shù)據(jù)”就是極耗成本的一件事，此外，有些數(shù)據(jù)如罕見疾病的病歷、癥狀等本身就具稀有性，因此像是強化學(xué)習(xí)等低數(shù)據(jù)依賴度機器學(xué)習(xí)方案逐漸開始受到青睞，許多公司與研究機構(gòu)也以此作為研發(fā)的努力方向。日前就有一間名為 Gamalon 的新創(chuàng)公司發(fā)表新技術(shù)，表示其 AI 系統(tǒng)可僅用很少量的數(shù)據(jù)訓(xùn)練機器學(xué)習(xí)，就達到媲美進行深度學(xué)習(xí)后的精準辨識能力，成功吸引市場關(guān)注。

除了一般仰賴大數(shù)據(jù)的深度學(xué)習(xí)外，其他可降低數(shù)據(jù)量依賴度的機器學(xué)習(xí)方案正不斷醞釀中。在不遠的未來，我們開車出門只要安穩(wěn)的在后座休息，不須擔(dān)心安全與塞車問題，AI 自然會幫我們找到最佳路徑;彈指輕點，手機便會幫我們挑選出最適合的購物選擇;還可能有貼身的虛擬健康顧問可咨詢，并隨時告知我們每天的飲食是否均衡、甚至幫我們設(shè)計健康菜單。

AI 深入生活的程度，說不定會比我們想像中來得更快。