机器学习,就是让电脑通过大量粒子自己总结规律,而不是由程序员把所有规则一条条定死。
举个例子:让电脑判断一张图片是否违规。
传统编程的做法是程序员手写规则:
- 出现"两点",可能违规
- 出现"某宗教名",可能违规
- 出现断手断脚,可能违规
但现实中的图片千变万化,规则很难写完。
机器学习的做法是:给电脑看几十万张已经标注好的图片,并告诉它哪些是违规图片、哪些是正常邮件。电脑会从中寻找规律,然后学习出一个用于判断的"模型"。
这里的模型 ,可以先理解成电脑学习后得到的一套复杂判断方法。
它是怎么学会的
机器学习一般分成三个阶段:
-
准备数据
例如收集10万张图片,并标注哪些是违规图片。
-
训练模型
让模型反复做题。它先猜一封邮件是不是违规图片,然后和正确答案比较。
猜错了,就调整内部参数;再猜错,再调整。这个反复练习的过程叫做训练。
-
使用模型
训练完成后,把一封从没见过的新图片交给它。模型可能会回答:
erlang违规图片概率:96%
这个真正使用模型得到答案的过程,叫做推理。
这里的推理不是像人一样思考,而是根据已经学到的规律计算结果。
AI、机器学习和深度学习是什么关系
可以这样理解:
markdown
人工智能 AI
└── 机器学习
└── 深度学习
└── 大语言模型,例如 ChatGPT
- 人工智能 ****AI:最大的范围,目标是让机器表现出类似智能的能力。
- 机器学习:实现 AI 的一种主要方法,让机器从数据中学习。
- 深度学习:机器学习中的一种方法,使用"神经网络"处理更复杂的问题。
- 大语言模型:深度学习的一种具体应用,通过大量文字学习语言规律。
所以,机器学习不是 AI 的全部,但它是今天大多数 AI 产品的基础。
机器学习主要有三种方式
1. 有监督学习
数据里有标准答案,像老师带着做题。
例如:
这张图片:猫
这张图片:狗
这封邮件:垃圾邮件
这封邮件:正常邮件
机器从这些例子里总结规律,再判断一张从未见过的新图片。训练时,系统会把它的判断和正确答案比较,计算"错了多少",然后调整模型。
2. 无监督学习
数据没有标准答案,电脑自己寻找相似之处。
例如,商店没有提前定义用户类型,而是让机器根据购物记录自动发现:
- 一类人经常买母婴用品
- 一类人喜欢数码产品
- 一类人只在促销时购买
这种把相似对象放在一起的方法叫做聚类。
3. 强化学习
机器通过"行动之后得到奖励或惩罚"来学习,在一个环境中不断尝试,并根据奖励调整行为。奖励规则通常还是人设定的。
例如训练机器人走路:
向前走了一米:+10分
保持平衡:+2分
摔倒:-20分
机器人并不知道"腿应该怎么迈",但会逐渐发现哪些动作组合得分更高。
总结
普通编程是"人写规则,电脑执行";机器学习是"人提供数据和目标,电脑从例子中学习规则"。