數創客|深度學習的過去、現在和未來

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A(IArtificial Intelligence),也就是人工智能,就像長生不老和星際漫遊一樣,是人類最美好的夢想之一。雖然計算機技術已經取得了長足的進步,但是到目前為止,還沒有一台電腦能產生「自我」的意識。

AI的最終目標,就是搞清智能究竟是怎麼形成的,再讓機器也具有類人的思維。深度學習這種技術,或許就是做到未來強AI的突破口

改變世界的「三顆蘋果」?

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亞當夏娃吃掉了蘋果,改變了人類

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砸在牛頓頭上的蘋果,改變了地球

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圖靈桌上的蘋果,改變了社會

1950年圖靈發表論文《計算機器與智能》( Computing Machinery and Intelligence),提出著名的「圖靈測試」,他認為,如果第三者無法辨別人類與人工智能機器反應的差別, 則可以論斷該機器具備人工智能。

圖靈的機器智能思想無疑是人工智能的直接起源之一。而且隨著人工智能領域的深入研究,人們越來越認識到圖靈思想的深刻性:它們至今仍然是人工智能的主要思想之一。

從淺層學習到深度學習

自圖靈提出人工智能,在機器學習的第一次浪潮中,人工智能主要處於淺層學習。隨著科技的發展,計算能力的增強,人工智能迎來爆發,從淺層學習過渡到深度學習。

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淺層學習

只帶有一層隱層節點或沒有隱層節點。

深度學習

1)通常有5層、6層,甚至10多層的隱層節點。

2)通過每一個層次的特徵變換,使樣本的特徵多維度地被表示出來,從而使分類或預測更加容易。

從淺層學習過渡到深層學習的有三個重要因素

1)先進的模型:多層次的節點

2)強大的計算能力

3)大數據:利用大數據來學習特徵,更能夠刻畫數據的豐富內在信息。

人類已經運用的深度學習

目前,我們已經在語音識別、人臉識別、無人駕駛、生命科學、圖像分類、遊戲博弈等方面運用了深度學習技術。

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Siri

Siri是蘋果公司在其產品上應用的一項智能語音控制功能。Siri可以令手機變身為一台智能化機器人,用戶可以通過手機讀簡訊、詢問天氣、語音設置鬧鐘等。

2017年蘋果WWDC開發者大會上,Siri又加入了實時翻譯功能,支持英語、法語、德語等語言。與此同時,Siri的智能化還進一步得到提升,支持上下文的預測功能,用戶甚至可以用Siri作為Apple TV的遙控器。

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AlphaGo

AlphaGo是第一個擊敗人類職業圍棋選手、第一個戰勝圍棋世界冠軍的人工智能程序,由Google旗下DeepMind公司戴密斯·哈薩比斯領銜的團隊開發。

2017年5月,在中國烏鎮圍棋峰會上,它與排名世界第一的世界圍棋冠軍柯潔對戰,以3比0的總比分獲勝。圍棋界公認阿爾法圍棋的棋力已經超過人類職業圍棋頂尖水平。

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挑戰莫拉維克悖論

「要讓電腦如成人般地下棋是相對容易的,但是要讓電腦有如一歲小孩般的感知和行動能力卻是相當困難甚至是不可能的。」

——莫拉維克 1980

過去的人工智能,在人類強的地方很弱,在人類弱的地方可能很強。當深度學習助力人工智能,或許會打破這一局限。

Atlas

2017年11月16日,波士頓動力(Boston Dynamic)發布了自己的最新成果Atlas機器人,該型機器人可以靈活跳躍,做到後空翻的高難度動作。

這一突破性成果使用了基於控制論的技術,做到了類似人體應激性反應的平衡控制效果。

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殺戮無人機

加州大學伯克利分校的Stuart Russell教授發布了殺戮無人機視頻。它是通過臉部識別技術,識別目標信息,並通過AI進行控制,做到跟蹤飛行或更多操作。

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而當發現目標後,這個迷你無人機立刻就會變成「死神」,通過高速俯沖以及內部搭載的微型炸藥發出自殺式的攻擊。換句話說,殺不殺人就看它心情了…

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後深度學習時代

DNA計算

基於大量DNA分子自然的並行操作及生化處理技術,通過產生類似於某種數學過程的一種組合結果,並對其進行抽取盒檢測來完成問題求解的過程。

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量子計算機

量子計算機(quantum computer)是一類遵循量子力學規律進行高速數學和邏輯運算、存儲及處理量子信息的物理裝置。當某個裝置處理和計算的是量子信息,運行的是量子算法時,它就是量子計算機。

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一台操縱50個微觀粒子的量子計算機,對特定問題的處理能力可超過目前最快的「神威·太湖之光」超級計算機。

對於深度學習的未來,人類還可以腦洞大開,寄予更豐富的期待。