無人駕駛,深度學習和機器學習最強科普(三),特徵提取

機器學習和深度學習是人工智能領域最先進的技術,代表了當今人工智能的發展方向,它們已經廣泛地應用在了無人駕駛領域。

汽車人參考用四篇文章,介紹機器學習和深度學習,以及它們在無人駕駛領域的應用,本文為第三篇文章,主要介紹機器學習和深度學習的區別。

第四篇無人駕駛應用篇,請關注汽車人參考後續更新。

無人駕駛,深度學習和機器學習最強科普(三),特徵提取

深度學習和機器學習有何區別?

可以把機器學習看成是一種通用型技術,包括了決策樹、貝葉斯分析、支持向量機等算法,也包括神經網絡算法。

而深度學習深耕於神經網絡算法,基於深度學習算法,衍生出了深度卷積網絡、深度循環網絡、遞歸網絡等,詳情參考第二篇文章。

無人駕駛,深度學習和機器學習最強科普(三),特徵提取

相比於機器學習,深度學習的主要優勢在於特徵提取,機器學習需要手動提取相關特徵,而特徵工程往往非常繁瑣;

特徵,英文名叫Feature,即事物的某些特性,並且可以用來作判斷。

機器學習很大部分工作就是從輸入的數據中提取出有用的特徵,將其轉換為算法需要的數據形式。

而特徵工程,就是最大限度地從原始數據中提取特徵以供算法和模型使用。

無人駕駛,深度學習和機器學習最強科普(三),特徵提取

有這麼一句話在業界廣泛流傳:數據和特徵決定了機器學習的上限,而模型和算法只是逼近這個上限而已。

深度學習可以自動學習到“特徵”,從而減少了人為設計特徵造成的不完備性,如圖所示:

無人駕駛,深度學習和機器學習最強科普(三),特徵提取

深度學習會堆疊多個層次,這一層的輸出作為下一層的輸入。

假設我們有一個輸入,設計了一個模型(有N個層次),通過訓練模型,使得輸出仍然是輸入,即Input=Output,那麼就可以自動獲取輸入的一系列層次特徵了。

有時候輸出完全等於輸入這個限制太嚴格,只要使得輸入與輸出的差別儘可能地小即可,這就是深度學習的基本思想。

無人駕駛,深度學習和機器學習最強科普(三),特徵提取

機器學習比較擅長分析維度比較低,層次少的任務;

而深度學習擅長分析高維度,多層次的數據,比如圖像、語音等。

深度學習雖能自動學習特徵,達到很好的識別精度,但其工作前提是,能夠獲得“相當大”量級數據,而數據很小時,深度學習算法就會表現不佳。

數據量大也意味著計算量大,需要好的硬件基礎進行支撐。

機器學習和深度學習是人工智能領域最先進的技術,特別是隨著計算機硬件水平的提升和大數據的發展,深度學習得到大大發展,代表了當今人工智能的發展方向。

2006年,多倫多大學教授傑弗裡·辛頓(Geoffrey Hinton)提出了深度學習,深度學習在AlphaGo、無人駕駛汽車、語音識別、圖像識別、自然語言理解等方面對工業界產生了巨大影響,那一年也被認為是深度學習的元年。

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