人工智能(AI)是计算机科学的一个分支,它试图理解和构建智能的系统。人工智能的目标是创建能够执行需要人类智能的任务的机器,如视觉感知、语音识别、决策制定和翻译等。
机器学习(Machine Learning,简称ML)是人工智能的一个子领域,它关注如何使计算机能够从数据中学习并改进其性能,而无需进行明确的编程。机器学习可以分为监督学习、无监督学习和强化学习三大流派。
1. 监督学习:在监督学习中,算法通过分析标记过的数据来学习。这些数据通常包含输入和相应的输出。例如,在图像识别任务中,算法会学习如何将一张图片分类为猫或狗。在监督学习中,算法会尝试预测新数据的输出,并根据错误进行调整。监督学习算法包括线性回归、逻辑回归、支持向量机(SVM)、决策树、随机森林、神经网络等。
2. 无监督学习:在无监督学习中,算法没有预先标记的训练数据,而是试图发现数据中的模式和结构。例如,在文本分类任务中,算法可能会尝试将一篇文章归类为科技、体育或娱乐等类别。无监督学习算法包括聚类、主成分分析(PCA)、自编码器、生成对抗网络(GAN)等。
3. 强化学习:在强化学习中,算法通过与环境的交互来学习。环境会根据算法的行为提供奖励或惩罚。例如,在自动驾驶汽车游戏中,算法会尝试找到一种策略,使得在给定的奖励下,车辆能够安全地到达目的地。强化学习算法包括Q-learning、SARSA、Deep Q Networks(DQN)、Proximal Policy Optimization(PPO)等。
深度学习(Deep Learning,简称DL)是机器学习的一个子领域,它试图模拟人脑的工作方式,以处理复杂的任务。深度学习通常使用多层神经网络,这些网络可以自动调整其权重,以便更好地拟合训练数据。深度学习算法包括卷积神经网络(CNN)、循环神经网络(RNN)、长短期记忆网络(LSTM)、变分自编码器(VAE)等。
神经网络(Neural Networks,简称NN)是一种模仿人脑神经元结构的计算模型。神经网络由多个层次的神经元组成,每个神经元接收输入信号,并通过加权求和来计算输出。神经网络可以用于各种任务,如图像识别、语音识别、自然语言处理等。神经网络算法包括前馈神经网络(FFNN)、卷积神经网络(CNN)、递归神经网络(RNN)、长短时记忆网络(LSTM)、变换器(Transformer)等。