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人工智慧,離我們還遠麼?

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前言

你還記得<終結者2>裡面的T800麼?他一直守護著童年時期的約翰

你還記得<人工智慧>中的小男孩大衛嗎?他渴望變成真正的人類小孩重新回到莫妮卡媽媽身邊。

你還記得<黑客帝國>中的墨菲斯藥丸嗎?你會選擇藍色(沉淪虛幻世界)還是紅色(前進去看真相)。

你還記得<超能陸戰隊>中腆著肚子的大白嗎? 它萌萌的外表以及善良的心靈治癒了無數人。

在人工智慧還處於萌芽期的時候,人類用大量的影視文學作品表達對人工智慧的渴望與想象,溫情的、感人的、高智商的、邪惡的……

浪潮再湧

  現在人工智慧的浪潮再次湧動,內部蘊含的巨大能量即將噴薄而出。

  很多女生抱怨自己的男朋友竟然沒有siri會撩人;

  人類終於聽到了人工智慧真切又清晰的問候。人工智慧技術給我們的生活工作帶來了極大的改變,我們進入“智享生活”時代,人工智慧技術已經無處不在。

智享生活

  在金融行業,各大金融機構的提供24小時線上的智慧客服,人機互動解答使用者有關產品與服務的問題。

  在醫療行業,人工智慧輔助診斷系統先識別病症,再進行病情分析,最後提出診斷意見及預警報告評估。

  在汽車行業,谷歌無人駕駛,利用機器視覺與語音識別技術感知駕駛環境、備識別車內人員、理解乘客需求等。

  在零售行業,阿里無人超市,消費者在購物過程中會體驗到自動身份識別、商品位置偵測、線上購物車清單自動生成和移動支付等。

國家戰略

  人工智慧不僅是生活中的改變、企業間的競爭,更上升到國家戰略高度。

  2017年,中美兩地人工智慧投資大熱。美國發布《人工智慧:自動化和經濟》,敦促政府確保美國AI領先地位。中國出臺《新一代人工智慧發展規劃》,首次將人工智慧發展提高到國家戰略層面,明確了我國新一代人工智慧發展的戰略目標。

我們來講一下機器學習

現今,機器學習已應用於多個領域,遠超出大多數人的想象,下面就是假想的一日,其中很多場景都會碰到機器學習:假設你想起今天是某位朋友的生日,打算通過郵局給她郵寄一張生日賀卡。你開啟瀏覽器搜尋趣味卡片,搜尋引擎顯示了10個最相關的連結。你認為第二個連結最符合你的要求,點選了這個連結,搜尋引擎將記錄這次點選,並從中學習以優化下次搜尋結果。然後,你檢查電子郵件系統,此時垃圾郵件過濾器已經在後臺自動過濾垃圾廣告郵件,並將其放在垃圾箱內。接著你去商店購買這張生日卡片,並給你朋友的孩子挑選了一些尿布。結賬時,收銀員給了你一張1美元的優惠券,可以用於購買6罐裝的啤酒。之所以你會得到這張優惠券,是因為款臺收費軟體基於以前的統計知識,認為買尿布的人往往也會買啤酒。然後你去郵局郵寄這張賀卡,手寫識別軟體識別出郵寄地址,並將賀卡傳送給正確的郵車。當天你還去了貸款申請機構,檢視自己是否能夠申請貸款,辦事員並不是直接給出結果,而是將你最近的金融活動資訊輸入計算機,由軟體來判定你是否合格。最後,你還去了賭場想找些樂子,當你步入前門時,尾隨你進來的一個傢伙被突然出現的保安給攔了下來。“對不起,索普先生,我們不得不請您離開賭場。我們不歡迎老千。”

上面提到的所有場景,都有機器學習軟體的存在。現在很多公司使用機器學習軟體改善商業決策、提高生產率、檢測疾病、預測天氣,等等。隨著技術指數級增長,我們不僅需要使用更好的工具解析當前的資料,而且還要為將來可能產生的資料做好充分的準備。

ML演算法

  • 監督學習

  • 無監督學習

  • 強化學習(強化演算法通常通過反覆試驗來學習最佳行為。它們通常用於機器人的訓練,機器人可以通過在碰到障礙物後接收負面反饋來學習避免碰撞。近期的alphago zero就是採用的強化學習的方法,來完成實驗的。)

監督學習演算法

  1. 線性迴歸

  2. Logistic迴歸

  3. CART

  4. 樸素貝葉斯

  5. KNN

無監督學習演算法

  1. Apriori

  2. K-means

  3. PCA

  4. 隨機森林裝袋

  5. Boosting with AdaBoost

大量的經濟活動都依賴於資訊,我們不能在海量的資料中迷失,機器學習將有助於我們穿越資料霧靄,從中抽取出有用的資訊。

Pyhong語言的優勢

基於以下三個原因,我們選擇Python作為實現機器學習演算法的程式語言

  1. Python的語法清晰

  2. 易於操作純文字檔案

  3. 使用廣泛,存在大量的開發文件。

可執行虛擬碼

Python具有清晰的語法結構,大家也把它稱作可執行虛擬碼(executablepseudo-code)。預設安裝的Python開發環境已經附帶了很多高階資料型別,如列表、元組、字典、集合、佇列等,無需進一步程式設計就可以使用這些資料型別的操作。使用這些資料型別使得實現抽象的數學概念非常簡單。此外,讀者還可以使用自己熟悉的程式設計風格,如面向物件程式設計、面向過程程式設計、或者函數語言程式設計。

Python語言處理和操作文字檔案非常簡單,非常易於處理非數值型資料。Python語言提供了豐富的正則表示式函式以及很多訪問Web頁面的函式庫,使得從HTML中提取資料變得非常簡單直觀。

Python比較流行

Python語言使用廣泛,程式碼範例也很多,便於讀者快速學習和掌握。此外,在開發實際應用程式時,也可以利用豐富的模組庫縮短開發週期。

在科學和金融領域,Python語言得到了廣泛應用。SciPy和NumPy等許多科學函式庫都實現了向量和矩陣操作,這些函式庫增加了程式碼的可讀性,學過線性代數的人都可以看懂程式碼的實際功能。另外,科學函式庫SciPy和NumPy使用底層語言(C和Fortran)編寫,提高了相關應用程式的計算效能。

Python的科學工具可以與繪圖工具Matplotlib協同工作。Matplotlib可以繪製2D、3D圖形,也可以處理科學研究中經常使用到的圖形。

Python開發環境還提供了互動式shell環境,允許使用者開發程式時檢視和檢測程式內容。

Python開發環境將來還會整合Pylab模組,它將NumPy、SciPy和Matplotlib合併為一個開發環境。雖然Pylab還沒有併入Python環境,但是不遠的將來我們肯定可以在Python開發環境找到它。

男怕嫁錯郎,女怕入錯行。對於我們這一代人來說,有幸生於人工智慧的新時代,會一門手藝這個時代非常重要,對於程式設計師來說,想要從事AI和機器學習相關的工作,最好的語言莫過於Python。很多程式設計師參與對於Python和其他幾種流行程式語言的比較,大部分人都承認,Python簡單易學,通俗易懂,符合人性設計,Python和其他語言的比較,正如拼音輸入法與五筆輸入法的比較一樣,Python對於複雜的人工智慧是一劑清涼劑。 高效的執行在於更加普適的理解,Python的高效就在於有巨大的支撐,又能廣泛被理解,這使得每一項工作獲得的理解力更加強,這是其他語言無法比擬的。僅憑這一點,Python作為AI和機器學習的最佳語言或許有些道理,