最近几年,“深度学习”的概念也越来越火热,并且这个词更多地与人工智能产生了直接联系。深度学习被视为进入人工智能领域的敲门砖,也是很多人工智能项目开展的基石。关于深度学习,我们会在后面的章节中进行详细介绍。这里我们先用几句话说明深度学习与机器学习之间的联系和区别。
前文提到,深度学习和机器学习是包含关系,深度学习是机器学习的一个子类。在传统的介绍机器学习算法的课程中,绝大多数会提到神经网络这个模型,而深度学习其实就是有多个隐藏层的神经网络。所以说,深度学习可以算作机器学习的一个分支领域,从算法来说是机器学习的一种,只不过这个分支由于具有其他算法不具备的显著优势,特别在AI领域的应用中,这些优势使得深度学习解决问题的效果尤为突出,所以在某种程度上,深度学习几乎成了人工智能模型算法的代名词。
在AI很多特定的领域中,我们看到的现象也确实如此,深度学习作为新兴的模型算法,表现出压倒性的统治力,而传统的机器学习算法应用只占极少数。那么,深度学习究竟为何能够在短时间内异军突起,击败它的“老前辈”们,成为新时代的宠儿?深度学习的优势究竟在哪里?在本书介绍完机器学习和深度学习后,相信读者会对它们的本质看得更透彻,也会对二者产生更直观的感性认识,对这个问题我们会在第7章给出解释。
在这个深度学习大有“一统江湖”趋势的时代里,我们还有必要学习传统的机器学习模型理论吗?答案是肯定的。首先,传统的机器学习模型并不落后,至今还有相当大的使用价值,在一些特定的问题中使用起来更为快速、灵活;其次,传统机器学习模型的思想对学习深度学习有重要的帮助。深度学习的许多理论和思想是基于传统机器学习模型的理念而来的。深度学习所用的神经网络可以由简单的机器学习模型(如感知机、逻辑回归)演变而来。
对于初学者来说,可以将深度学习理解为“多层神经网络”。严格来说,深度学习是一种学习的模式,是指采用具有“深度”的模型进行学习,其本身并不是一个模型。多层神经网络是具有“深度”特点的一个学习模型,它实际上是深度学习的一种形式。
4.1.6机器学习、数据挖掘与数据分析
除了深度学习之外,另一个和机器学习类似而被人们广泛谈论的词语是数据挖掘(DataMining)。另外,数据分析(DataAnalysis)和大数据分析(BigData Analysis)也似乎和机器学习有着密切的联系。下面我们把这几个概念放到一起谈谈。
无论是机器学习、数据挖掘还是数据分析,都没有一个学术上的权威定义。这几个词本身从定义上的出发点不同,并且提出概念的动机和背景上的差异比之前提到的人工智能、机器学习和深度学习之间的差异更大,因此它们直接的界定更为模糊。因为它们在定义上有相通和重叠之处,我们也没有必要刻意去区分这几个概念之间的关系。这几个概念不像之前的人工智能、机器学习、深度学习那样容易通过维恩图来阐述。不过我们还是简单比较一下它们之间的异同。
第4章 机器学习概述
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