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人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)的比較

Generative AI

在深入探索生成式人工智能（Generative Artificial Intelligence - Generative AI）的迷人世界之前，理解人工智能（Artificial Intelligence - AI）及其重要的子集機(jī)器學(xué)習(xí)（Machine Learning - ML）的基本概念是至關(guān)重要的。初學(xué)者和專家通常會(huì)提出兩個(gè)基本問(wèn)題：“人工智能究竟是什么？”以及“人工智能與機(jī)器學(xué)習(xí)有何區(qū)別？”這就好比我們?cè)谘芯可飳W(xué)之前，必須了解細(xì)胞是生命的基本單位，了解DNA是生物遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)一樣。由于其科學(xué)性和復(fù)雜性，人工智能可以被看作是一門(mén)學(xué)科，就像物理學(xué)或生物學(xué)一樣。它是計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)分支，專注于創(chuàng)建被稱為“智能代理”的系統(tǒng)，這些系統(tǒng)具有推理、學(xué)習(xí)、適應(yīng)和自主行動(dòng)的能力。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，人工智能是一個(gè)多元化的領(lǐng)域，圍繞著設(shè)計(jì)、理論、開(kāi)發(fā)和應(yīng)用能夠展現(xiàn)出類似人類認(rèn)知功能的機(jī)器而展開(kāi)。人工智能（AI）就像一個(gè)大工廠，工廠內(nèi)的工人（機(jī)器）在努力模仿人類的思維和行為，包括但不限于理解自然語(yǔ)言、識(shí)別模式、解決問(wèn)題和做出決策。在這個(gè)巨大的AI工廠中，機(jī)器學(xué)習(xí)(ML)是其中一個(gè)關(guān)鍵的流水線車間。機(jī)器學(xué)習(xí)是人工智能的一個(gè)核心子集，是一種能夠根據(jù)輸入數(shù)據(jù)訓(xùn)練模型的系統(tǒng)。它的主要目標(biāo)是通過(guò)訓(xùn)練模型，使模型能夠從新的或以前未見(jiàn)過(guò)的數(shù)據(jù)中得出有用的預(yù)測(cè)，這些數(shù)據(jù)與訓(xùn)練時(shí)使用的數(shù)據(jù)類似。機(jī)器學(xué)習(xí)就像一個(gè)工廠中的自動(dòng)流水線，它可以根據(jù)處理的數(shù)據(jù)自主地學(xué)習(xí)和適應(yīng)，大大減少了對(duì)顯式編程的需求。通過(guò)將AI看作是自主機(jī)器智能的廣泛目標(biāo)，而機(jī)器學(xué)習(xí)則是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的具體方法，我們可以清晰地理解AI和ML的區(qū)別。也就是說(shuō)，機(jī)器學(xué)習(xí)就像AI工廠的一臺(tái)自我學(xué)習(xí)和進(jìn)步的機(jī)器。這種關(guān)系可以通過(guò)維恩圖形象地表示出來(lái)，AI是一個(gè)大圓，包含了幾個(gè)小圓，每個(gè)小圓代表AI的不同子集，其中之一就是ML。

圖 1 AI 及其子集深度學(xué)習(xí)（Deep Learning - DL）是機(jī)器學(xué)習(xí)的一個(gè)子集，深度學(xué)習(xí)更像是機(jī)器學(xué)習(xí)的一個(gè)高級(jí)工具車間，它專注于使用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模擬人腦的行為。雖然單層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)就可以做出近似預(yù)測(cè)，但是添加更多的隱藏層可以優(yōu)化預(yù)測(cè)的精度和準(zhǔn)確性。在機(jī)器學(xué)習(xí)的領(lǐng)域里有兩個(gè)主要的分支：監(jiān)督學(xué)習(xí)和無(wú)監(jiān)督學(xué)習(xí)。監(jiān)督學(xué)習(xí)就像一個(gè)有答案的教科書(shū)，模型可以從標(biāo)記的數(shù)據(jù)中學(xué)習(xí)，也就是說(shuō)，它有答案可以學(xué)習(xí)；而無(wú)監(jiān)督學(xué)習(xí)則更像一個(gè)無(wú)答案的謎題，模型需要自己在數(shù)據(jù)中找出結(jié)構(gòu)和關(guān)系。此外，還有一種介于兩者之間的強(qiáng)化學(xué)習(xí)，模型通過(guò)經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)執(zhí)行動(dòng)作。為了讓讀者對(duì)這些概念有一個(gè)更全面的理解，我們可以通過(guò)對(duì)比AI、ML和DL的關(guān)鍵特性來(lái)創(chuàng)建一張表格。在該表格中，我們比較了諸如定義、應(yīng)用、學(xué)習(xí)方法、數(shù)據(jù)需求和計(jì)算需求等屬性。

表格 1 人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)三者的比較

需要注意的是，人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)的領(lǐng)域是相互聯(lián)系的，每一個(gè)都是一個(gè)更大集合的重要部分。機(jī)器學(xué)習(xí)推動(dòng)了今天大多數(shù)的AI進(jìn)步，而深度學(xué)習(xí)又推動(dòng)了大多數(shù)機(jī)器學(xué)習(xí)的突破。這就像一個(gè)大型工廠，人工智能是工廠本身，機(jī)器學(xué)習(xí)是其中的生產(chǎn)線，而深度學(xué)習(xí)是生產(chǎn)線上的高級(jí)工具，三者相互作用，共同推動(dòng)著人工智能的進(jìn)步。在下一節(jié)，我們將探討生成式人工智能的概念，這是一個(gè)使用基礎(chǔ)理論模型生成新內(nèi)容的有趣子領(lǐng)域。這項(xiàng)技術(shù)有許多令人驚嘆的應(yīng)用，包括圖像合成、文本生成，甚至音樂(lè)創(chuàng)作。詳情可點(diǎn)擊下方鏈接進(jìn)行查看。

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