人工智能需要哪些基礎呢?

天天向上


人工智能當前的核心技術熱點是“深度學習”,而典型的技術應用包括智能語音語義,知識圖譜,計算機視覺,自動駕駛。下面分別垃圾講講這兩個方面。

人工智能,機器學習和深度學習

首先,人工智能是通過機器學習來實現的。非人工智能狀態下,我們對計算機輸入一組數據,它會根據固定的算法進行計算輸出一個結果,而機器學習的算法則不同,它會輸出給你一個算法模型,讓計算機擁有了自動判斷的能力,這就是人工智能。

舉個不太恰當的比喻,如果把普通計算看成是手工業,那麼人工智能就是計算機界的自動化產業,而機器學習就是計算機界的工業革命。

而“深度學習”就是機器學習的一個子集,是超越之前“神經網絡研究”的一種機器學習方式,最大的特點是由機器自己來設計輸入樣本的特徵,全過程完全自動化,而這種方式得益於海量數據的產生,來保證其自動設計的準確性。

人工智能典型的技術應用

1. 智能語音語義:包括語音識別,自然語言處理,語音合成,機器翻譯等技術,涉及到的學科包括計算機,認知科學,語音學,信息論等。

2. 知識圖譜:即描述各個事物之間的關係,通過大量的結構化和非結構化的數據,將各類事物和實體聯繫在一起。比如智能搜索,智能推薦,智能問答等方面的應用。

3. 計算機視覺:通過攝像頭感知和理解影像,例如我們現在使用的人臉識別,圖像識別,文字識別,還有體感運動,包括機器人和無人車的定位導航功能等。

4. 無人駕駛和機器人:讓汽車或者機器人具備自動執行命令的功能,二者擁有同樣的基本原理,感知-認知-決策-控制-執行。例如讓汽車從A走到B,要先通過雷達或者傳感器感知到自己的位置和周圍環境,然後要認知到自身所處的情況和目標,根據這些信息決策出一條路線,控制自己的硬件進行導航,然後執行行駛任務。而這裡的智能決策又涉及到博弈論和運籌學的知識。

因此,廣義上講人工智能的基礎,實際上覆蓋了幾乎所有的現代科學和技術,任何相關領域的學科和人才都可以從不同的角度切入行業,但是它的基礎學科環境是“大數據”和“深度學習”


科技羅賓王


人工智能(AI),是當今科學研究和應用的一個熱門,目前人工智能的關鍵是讓機器具有類似人類的學習和創造能力。

要實現這兩點,需要用到很多現代社會科學技術如:計算機科學的硬件、軟件技術,社會科學的心理學、哲學、倫理學等等。

人工智能技術發展的一個重要里程碑是谷歌的阿爾法狗(AlphaGo)完勝人類最頂尖的圍棋高手。AlphaGo,是一款人工智能圍棋程序,由被 Google 收購的 DeepMind 公司開發。從2015年開始到2007年,先後戰勝了樊麾二段、棋王李世石九段、世界第一的柯潔九段,一戰成名,也將人工智能真真正正地帶到了人類面前。

下面我嘗試結合這一事件的主角,說說我對人工智能技術基礎的理解。

如上圖,阿爾法狗人工智能圍棋對戰平臺包括硬軟件兩個部分,那麼分別涉及哪些基礎技術呢?

1、計算機芯片技術

任何人工智能平臺,都需要強大的計算機芯片技術這一基礎。

根據谷歌官方發佈的信息,阿爾法狗的硬件平臺搭建,初期採用了1920個CPU和280個GPU分佈式服務器的方式。最新版本的阿爾法狗,則使用了谷歌機器學習處理器TPU來搭建。

如上圖,無論是前期的分佈式平臺還是後期的TPU,都是基於計算機新品技術,大量集成CPU和GPU處理器來實現的。

另外,智能汽車的自動駕駛技術也是人工智能的應用之一。

如上圖,特斯拉最新的自研自動駕駛芯片FSD HW3.0。

該就是集成了多核心的GPU和CPU、以及神經網絡芯片TPN,實現了自動駕駛的人工智能芯片平臺。

2、算法理論技術

人工智能的關鍵是算法理論技術,如果說計算機硬件平臺是人工智能的軀幹,那麼算法理論則是人工智能的靈魂。

還是阿爾法狗為例,它是通過學習人類棋譜,在網絡上和人類對弈,通過輸贏不斷的學習和進化,繼而自我對局來不斷來提高進步。它在實驗階段並不是一直勝利的,而是通過實驗室不斷訓練,通過用假名在網絡對戰平臺學習,逐漸進化成神的。

根據谷歌發表的論文顯示,在阿爾法狗的訓練和進化中,用到了大量的人工智能算法,如專家評估系統(value network)、基於海量數據的深度神經網絡(policy network),蒙特卡洛樹搜索等算法技術來提高自己的水平,最終才實現實質性的飛躍。

在人工智能的自動駕駛方面,特斯拉就是運用神經網絡技術,通過路上的電動車,不斷地收集各種路況下的圖形數據、行為數據實現自動駕駛的自我優化。

總結:

人工智能基礎包括硬軟件等多個方面的基礎,需要運用現代計算機技術、結合各種理論算法,不斷的更新迭代,才能創造出智能圍棋遊戲機器人、智能自動駕駛汽車、智能工業機器人等各種應用。

(電影截圖:人工智能機器人女友)

相信隨著各種基礎技術的進步和完善,人工智能必將成為人類社會發展最重要的推動力量之一。


EVtoday


姑且把題目理解為“應用/學習人工智能需要哪些基礎知識/技能”來回答。

換個角度,從目前整個行業的不同崗位角色分工討論(僅羅列學科、課程或知識要點,不展開)

1.技術崗位角色

  • 共性基礎知識:概率論與數理統計、隨機過程、組合數學、高等數值分析、應用隨機過程、數值計算、泛函分析、近世代數、矩陣分析、現代優化方法、不確定規劃、計算幾何、算法複雜性理論、機器學習、模式識別、智能系統、深度學習、神經科學導論、數據結構與算法分析、最優化理論、人工智能導論、非線性系統與控制、數據採集、數據清洗與標註等
  • 語音算法方向:聲學導論、工程聲學、語言學概論、自然語義理解、語言哲學、語義最小論與語用多元論、語法化與語義圖、現代數字信號處理、語音識別、語言模型、語音合成、語音信號處理等
  • 視覺算法方向:數字圖像處理、計算機視覺、視頻編碼與合成、視頻處理與應用、圖像分類、目標檢測、圖像分割、目標跟蹤等
  • 數據科學算法方向:機器學習與數據挖掘、可信計算理論、移動計算理論、信息系統建模、圖論及應用等
  • 工程部署方向(雲端):數據結構、數據庫原理、MySQL、並行計算理論、LINUX操作系統、SpringMVC/Struts2、Mybatis、JSP & SERVLET、HTML 5、JAVA、Spring MVC、源代碼分析與實踐、大型分佈式網站架構設計與實踐、Docker 容器與容器雲、Python Cookbook、Go語言、MongoDB大數據處理、NoSQL數據庫技術實戰、大型網站技術架構、Devops等
  • 工程部署方向(終端/邊緣):ARM體系與架構、Rtos系統、Android系統(HAL驅動、系統定製、應用開發)、Linux系統(uboot移植、kernel移植、rootfs製作)、C/C++、彙編、Shell腳本、硬件常用知識(處理器技術、存儲設別與技術、接口技術、顯示、攝像頭、揚聲器、麥克風等各種外設、傳感器技術等)、通信協議(有線通信如USB,以太網;無線協議如蜂窩移動通信、WIFI、藍牙、Zigbee、NFC等)、物聯網協議與技術、數字信號處理信號、自動控制原理與技術、信號檢測與估計等
  • 工程部署方向(硬件):模擬與數字電子技術、射頻電路、微波與天線、通信原理、傳感器融合理論、電子設計EDA、集成電路理論、半導體器件與工藝、音視頻技術、材料工程、機械工程等
  • 測試技術方向:聲學測量、視覺測量、軟件測試理論、硬件測試技術、自動測試技術等

2.產品崗

產品經理認證NPDP知識體系(7大模塊)、產品的規劃與設計、產品運營、交互體驗、需求分析、原型與功能設計、文案與營銷等

3.管理崗

MBA系列課程(管理經濟學、營銷管理、戰略管理、組織行為學、會計學、公司財務管理、人力資源管理與開發、管理與溝通、經濟法、國際貿易)、資產評估、領導力、市場營銷、電子商務、物流管理、項目管理、合同法、公司法等

4.商務崗

市場營銷、電子商務、市場調查與預測、消費者心理與行為、財務管理、商品學、商務談判、經濟學、會計學、物流管理、營銷策劃、品牌管理、社會心理學、零售學、品牌管理、商務禮儀、經濟法、網絡營銷、渠道管理、銷售管理、大客戶營銷等



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