
2024年十五个AI流行词汇解读
01
引言
人工智能已成为我们日常生活的一部分,每天都有新的人工智能产品发布。几乎每家公司都计划采用人工智能,或正在积极使用人工智能,或将其旧有的基于规则的引擎重塑为基于人工智能的新技术。
我很想更多地了解这个不断发展的人工智能世界,因此,我将从解读AI领域流行语开始,与大家分享我的发现!
02
Artificial Intelligence (AI)
计算机科学的一个广泛应用领域,侧重于创建能够执行通常需要人类智能才能完成的任务的系统,包括解决问题、决策和语言理解。
该术语最初由斯坦福大学名誉教授John McCarthy提出,是机器学习、深度学习等各种方法和技术的总称。
03
Machine Learning (ML)
机器学习是人工智能(AI)的一个分支,侧重于开发算法和统计模型,使计算机系统能够通过经验提高特定任务的性能。
这一过程通常包括分析数据集进行检测的模式,并构建模型和算法,机器学习的最终目标是使机器学习系统可以在没有人类干预或协助的情况下独立学习并做出决策。
04
有监督学习
监督学习使用人工标记过的数据来训练算法/模型,以准确预测未知数据。它包括输入与对应输出标签的数据对,然后在这些数据上训练算法,以识别其中的复杂模式。
例如:图像识别任务是一种经过训练的系统,可以区分猫和狗的图像。训练过程包括向算法提供大量带标注图像的数据集,其中每张图像都被标记为 "猫 "或 "狗"。算法学会识别每个类别特有的模式和特征,如耳朵的形状、动物的大小或皮毛的颜色等。经过充分的训练后,系统可以通过分析视觉特征并将其与学习到的模式进行比较,准确地将未标记的新图像分类为猫或狗。
05
无监督学习
无监督学习(Unsupervised Learning)侧重于在不依赖标记数据的情况下发现数据中的模式和结构。这是一种从大型数据集中发现隐藏联系和有价值见解的方法。
示例:音乐推荐系统可将歌曲分为不同的流派,而无需事先标记。该系统分析每首歌曲的特征,如节拍、节奏和旋律,并将相似的歌曲归为一类。这一过程被称为聚类,它能让系统发现数据中的模式和关系,从而向偏好特定流派的用户推荐该流派的歌曲,尽管在训练阶段这些歌曲从未被明确标记为不同流派。
06
强化学习
强化学习(Reinforcement Learning)利用决策算法从与环境的反复互动中学习。这是一个专注于代理开发的领域,代理可以通过和环境互动采取行动来实现特定目标。
举例说明:训练一个国际象棋机器人,让代理(人工智能棋手)与环境(棋盘)互动。行动是下棋,奖励的策略是,代理吃掉对手的棋子会得到正奖励,吃掉自己的棋子会得到负奖励。随着时间的推移,人工智能通过下多盘棋和体验不同行动的结果,学习并改进其策略,使正奖励最大化,从而逐步提高其下棋的技能。
07
深度学习
深度学习是机器学习的一个子集,侧重于神经网络。这些计算模型受到人脑的启发,由相互连接的节点(神经元)和相关权重组成。信息通过这些网络中的多个层进行处理,因此被称为 "深度"。这种结构使模型能够学习数据中的复杂模式。
深度学习对于图像识别(识别照片中的物体)和自然语言处理(如语言之间的翻译)等任务非常有效。
08
卷积神经网络
卷积神经网络是一种专为处理图像和视频数据而设计的神经网络。它们设计用于识别图片中的模式和特征,因此非常适合执行发现物体或人脸等任务。
CNN在经过一系列的卷积池化和ReLU激活之后,就能很好地了解图片中的内容,并能分辨出是图像中的目标是猫、狗还是汽车等。举例说明:卷积神经网络多用于图像识别任务,如识别照片中的物体、面部识别和自动驾驶汽车检测路标等。
09
循环神经网络
循环神经网络RNN是一种专为句子或时间序列等序列数据而设计的神经网络。与普通神经网络不同的是,RNN 有一个memory,可以捕捉到迄今为止已经计算过的信息。这种记忆有助于网络理解数据的上下文和顺序。
与前馈神经网络 CNN 不同,RNN 将结果反馈到网络中。因此,它们被称为循环神经网络。
举例说明:RNN 在理解和生成语言方面非常有用。它们可用于自然语言处理(NLP)任务,如编写预测文本(如发短信时看到的内容)、将语音转换为文本(如语音助手)以及实时翻译语言。
10
多层感知机
多层感知机MLP 是一种前馈神经网络。它至少由三层组成:输入层、一个或多个隐藏层和输出层。一层中的每个神经元都与下一层中的所有神经元相连,从而使网络完全连通。MLP 利用一种称为反向传播的技术进行训练,即模型通过调整连接的权重,从损失函数中学习。
举例说明:MLP 广泛应用于分类问题,其中输入数据是有标签的,而输出则是离散类的标签。例如,在手写识别任务中,输入可以是手写数字图像的像素数据,输出则是图像代表的数字(0 到 9)。MLP 将学会识别像素数据中与每个数字相对应的模式,并对图像进行准确分类。
11
生成对抗网络
生成对抗网络(GAN)是一种深度学习框架,由两个神经网络(生成器和判别器)组成。这两个网络在某种竞争中同时接受训练。生成器试图创建看起来真实的数据,而判别器则试图区分真实数据和生成数据。随着时间的推移,生成器越来越善于生成真实的数据,而鉴别器则越来越善于分辨真假。
例子说明,使用草图创建逼真的图像、生成逼真的人脸或物体、制作深度伪造视频(令人信服地将一个人的脸与另一个人的脸互换),以及在称为超分辨率的过程中增强图像的分辨率。
12
Transformer
Transformer也是一种深度学习架构,极大地推动了自然语言处理领域(NLP)的发展。与以往按顺序处理输入数据的模型不同,变换器可以一次性处理整个数据序列,从而实现并行化,并更高效地处理长距离依赖关系。这主要归功于注意力机制的使用,它能让模型以不同的方式权衡输入数据不同部分的重要性,从而更专注于特定任务的相关部分。
举例说明:Transformer是 BERT(双向编码器表示)和 GPT(生成式预训练Transformer)等最先进的 NLP 模型的基础架构。这些模型通过有效捕捉语言的上下文和细微差别,在文本分类、翻译、摘要和问题解答等广泛的 NLP 任务中树立了新的标杆。
13
GPT
GPT(生成式预训练Transformer)是一种基于Transformer的模型,在文本生成与人类写作等文本创作方面表现出色。它在大量文本数据的语料库中进行了预训练,使其能够理解和生成具有显著连贯性和上下文相关性的语言。GPT 模型尤其以其无需特定任务的训练数据就能执行各种自然语言理解和生成任务的能力而著称。
举例说明:由 OpenAI 开发的 GPT 4 因其能够生成与人类所写文本无异的文本而备受关注。它的应用范围很广,从创建内容和聊天机器人对话,到更复杂的任务,如编码和为各行各业提供复杂的基于文本的服务。
14
NLP
自然语言处理NLP是人工智能的一个分支,涉及计算机与人类(自然)语言之间的交互。它使机器能够理解、解释和生成有意义和有用的人类语言。NLP 将计算语言学与机器学习和深度学习模型相结合,以处理和分析大量自然语言数据。
举例说明:NLP 的应用非常广泛,包括能以类似人类的方式进行对话的聊天机器人、能确定文本中表达的情绪或观点的情感分析系统,以及能将文本或语音从一种语言准确转换成另一种语言的语言翻译服务,如谷歌翻译。
15
LLM
大型语言模型LLM指的是一种人工智能模型,它经过大量文本数据集的训练,能够理解并生成与人类写作非常相似的语言。这些模型利用深度学习技术处理来生成文本,擅长把握语言的细微差别、上下文和复杂性。LLM 因其能够熟练地执行各种语言相关任务而闻名。
举例说明:LLM 的著名实例包括 OpenAI 的 GPT-4 和谷歌的 BERT。这些模型可用于各种自然语言处理应用中,从生成连贯且与上下文相关的文本,到在文本摘要、情感分析和对话式人工智能系统等任务中增强语言理解能力。
16
RAG
检索增强生成RAG,是Meta AI研究人员提出的一种方法,它结合了基于检索的模型和基于生成的模型,以解决知识密集型任务。检索组件从一个大型外部数据集中获取相关信息或文档,而生成组件则利用这些信息创建连贯的、与上下文相适应的响应或摘要。
举例说明:先进的聊天机器人和问答系统采用了 RAG 技术,使其能够提供准确且丰富的上下文答案。这些系统首先会从综合知识库或数据库中检索最相关的信息,以回应询问。然后,它们使用生成模型制作回复,不仅能回答询问,还能顺利整合检索到的信息,确保输出信息丰富,措辞自然。
17
总结
人工智能不仅仅是一种趋势。它现在已成为业务创新的重要驱动力。它使任务自动化,通过数据分析提供洞察力,并提高客户参与度。人工智能正在改变企业的运营方式,并为不同领域带来更多新的可能性。