人工智能领域,机器学习的难度在哪?

2018-07-25 09:30:25 来源:OFweek电子工程网
标签:

 

人工智能是一门交叉学科,从被提出到现在也有六十多年的历史,目前仍处在AI初级阶段。之所以发展缓慢的一个重要原因是人工智能的技术难度很高,它涉及计算机、心理学、哲学等,对从业者要求很高,目前国内从事AI行业的工程师很多是硕士或以上学位。

 

人工智能技术可应用于安防、医疗、家居、交通、智慧城市等各行各业,其前景是毋庸置疑的,未来绝对是一个万亿级市场。根据应用领域的不同,人工智能研究的技术也不尽相同,目前以机器学习、计算机视觉等成为热门的AI技术方向,本文以机器学习为例,通过分析其关键技术与当前面临的难点,一起探索人工智能的发展与未来。

 

 

机器学习是人工智能的核心

机器学习也被称为人工智能的核心,它主要是研究计算机怎样模拟或实现人类的学习行为以获取新的知识或技能,帮助计算机重新组织已有知识结构使之不断改善自身的性能。

 

被称作人工智能的核心,机器学习为什么这么难于研究?

 

机器学习是人工智能研究的一个分支,人们对机器学习的研究也有很多年了。它的发展过程大体上可分为几个时期,第一是在20世纪50年代中叶到60年代中叶,属于热烈时期;第二是在20世纪60年代中叶至70年代中叶,被称为机器学习的冷静时期;第三是从20世纪70年代中叶至80年代中叶,称为复兴时期;第四阶段的机器学习开始于1986年,目前我们仍处在这个时期。

 

现在很多应用领域都可以看到机器学习的身影,如数据挖掘、自然语言处理、生物特征识别、搜索引擎、医学诊断、证券、游戏、机器人等。

 

学习是一项非常复杂的过程,学习与推理分不开,按照学习中使用推理的多少,机器学习所采用的策略可分为四种:机械学习、传授学习、类比学习和通过事例学习。学习中所用的推理越多,说明系统的能力越强。

 

机器学习的难度在哪?

对于机器学习的开发者而言,除了需要对数学知识掌握得非常熟练之外,选择什么工具也很重要。一方面,机器学习的研究需要创新、实验和坚持,很多人半途而废;另一方面,如何将机器学习模型应用到实际工作中也有难度。

 

除了工程师因素,机器学习的系统设计也有难度。影响学习系统设计的最重要的因素是环境向系统提供的信息,信息质量直接影响系统性能,知识库里存放的是指导执行部分动作的一般原则,但环境向学习系统提供的信息却是各种各样的。

 

如果信息质量高,与一般原则的差别比较小,则机器学习比较容易处理。如果向学习系统提供的是无规律的指令信息,则学习系统需要在获得足够数据之后,删除不必要的细节,总结后才能形成指导动作,并放入知识库;这样机器学习的任务就比较繁重,设计起来也较为困难。

 

被称作人工智能的核心,机器学习为什么这么难于研究?

 

对于机器学习而言,还有一个技术难度就是机器学习的调试很复杂,如在进行常规软件设计时,编写的问题不能按预期工作,可能是算法和实现出现问题;但在机器学习里面,实际的模型和数据是两个关键因素,这两个的随机性非常强,调试难度倍增。除了复杂性,机器学习的调试周期一般都很长,因为机器得到指令进行实施修正和改变通常需要十几个小时甚至几天。

 

谷歌是机器学习的推动者

提到机器学习,就不得不提到谷歌,2017年,它展示了聚焦人工智能的名为张量处理单元(TPU)的芯片,这是一款谷歌打造的处理器,是专为机器学习量身定做的。

 

TPU的特点是执行每个操作所需的晶体管数量更少,自然效率更高,据谷歌介绍,TPU与同期的CPU和GPU相比,可以提供15-30倍的性能提升及30-80倍的效率提升。谷歌表示,它们专门为这款TPU设计了MXU作为矩阵处理器,可以在单个时钟周期内处理数十万次运算。谷歌提到,TPU的核心是脉动阵列,MXU有着与传统CPU、GPU截然不同的架构,称为脉动阵列;“脉动”名字的来源是因为在这种结构中,数据一波一波地流过芯片,与心脏跳动供血的方式类似。

 

机器学习技术助力人工智能

 

被称作人工智能的核心,机器学习为什么这么难于研究?

 

机器学习被提出来也有一段时间了,但是发展并不是非常快速,其中有自身的技术难度等原因。目前尽管机器学习面临着很多技术问题去解决,但人工智能的发展和突破是绕不开它的,以谷歌为代表的企业为行业树立了一个榜样,笔者相信未来会有更多的企业加入到机器学习的研究之中,去推动机器学习,助力人工智能。

 
关注与非网微信 ( ee-focus )
限量版产业观察、行业动态、技术大餐每日推荐
享受快时代的精品慢阅读
 

 

继续阅读
NVIDIA创下六项人工智能性能记录

在最新公布的业内首套人工智能基准测试中,英伟达创下6 项人工智能性能记录。

雄安将率先展开哪些新兴应用?
雄安将率先展开哪些新兴应用?

雄安新区党工委书记、管委会主任陈刚做客《中国改革现场》直播现场,解读雄安新区一年来的规划建设进程,展望雄安未来,感受“雄安质量”的生机与活力。

华硕进行策略变化,抢攻AIOT领域?

台湾科技品牌大厂华硕13日宣布,将进行三大策略变化,包括第一、原任执行长沈振来卸任,改设立共同执行长,由现任个人电脑业务处总经理许先越及全球客服总部总经理胡书宾担任;第二、手机转型朝向电竞与专家用户领域;第三、投资100亿元新台币抢攻AIOT领域,希望3年内成为产业领导厂商。

Habana Labs的Goya人工智能处理器获PCI-SIG认证

以色列特拉维夫和加州圣何塞2018年12月13日电 /美通社/ -- 新兴的人工智能(AI)处理器市场的初创公司Habana Labs, Ltd. (www.habana.ai)今天宣布,该公司的Goya人工智能推理处理器成功通过了在台湾台北车间进行的PCI-SIG合规测试。

人工智能在2018年商业化进展如何?

自从人工智能围棋程序AlphaGo战胜围棋世界冠军后,人工智能持续成为热门话题,不少企业开始通过人工智能来探寻商业模式。而随着人工智能技术的不断成熟,人工智能大的场景应用开始进入多个行业。

更多资讯
简单几步让你看懂单片机时序图

操作时序永远是使用任何一片IC芯片的最主要的内容,看懂时序图,再操控这个芯片就非常容易了。而提取芯片器件手册上有用的信息是使用芯片的最基本步骤。

如何实现SoC全生命周期的监测?

SoC的设计越来越复杂,上市时间、软硬件集成、系统级验证、系统性能、异构、网络安全/功能安全等都是设计人员需要考虑的因素。流片前,设计师能通过仿真软件进行验证,但是流片过程中很多意想不到的结果,需要在流片后仍能被准确的检测出来。

如何将单片机的波特率作为形参的函数

不管是什么单片机,在使用串口通信的时候,有一个非常重要的参数:波特率。什么是波特率:波特率就是每秒传送的字节数。双方在传输数据的过程中,波特率一致,这是通讯成功的基本保障。

代码分享教你如何使用msp430单片机延时函数

今天看示例程序中出现了__delay_cycles()这个函数,在查找msp430x54x.h这个头文件的时候,发现这个头文件中没有该函数的声明,原来这个函数已经在IAR这个编译器中集成,这里总结一下__delay_cycles();这个函数的具体用法

如何控制51单片机液晶实现计时器的功能?

要想实现人机交互,显示装置是不可缺少的。前面讲到了如何利用单片机控制数码管的显示,这篇文章主要关于如何控制液晶显示,并在此基础上加上定时器的功能,把原来已用数码管显示的定时器搬到液晶屏上来。

Moore8直播课堂