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| 本文作者： 溫曉樺 | 2016-03-23 18:23 |
1955年，斯坦福大學(xué)計算機科學(xué)家約翰·麥卡錫（John McCarthy）在達特矛斯會議上第一次提出了“人工智能”這個概念。
AlphaGo之后，這幾天都被人工智能刷屏刷得眼花繚亂了吧？最要緊的是，刷完了人工智能的了解還是像個毛線球？某某專家鼻祖發(fā)明的某某技術(shù)奠定了機器視覺、深度學(xué)習(xí)、語音識別……的基礎(chǔ)，他們都是誰？都做了什么？所謂萬變不離其宗，通常來說技術(shù)、知識體系都由一代宗師開始而代代相傳，并且推陳出新。人工智能作為一個誕生了六十年的研究領(lǐng)域，也有其“宗”可溯。
較早進行人工智能研究的麻省理工學(xué)院（MIT）人工智能實驗室、斯坦福人工智能實驗室等。事實上，正規(guī)教育體系的學(xué)科分類中，人工智能下分計算機視覺和機器學(xué)習(xí)兩個二級學(xué)科，領(lǐng)域中諸多種技術(shù)彼此都相互關(guān)聯(lián)。
從特征描述符到深度學(xué)習(xí)，計算機視覺走過蓬勃發(fā)展的二十年。近兩年來，尤其是最近Facebook、微軟、Google在人工智能領(lǐng)域取得的成績，我們都知道深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的神奇之處。與其他深度學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)相比，卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在圖像和語音識別方面能夠給出更優(yōu)的結(jié)果。那么，在此之前，物體識別技術(shù)是什么樣子？計算機視覺技術(shù)的進步，離不開他們的工作：
計算機視覺大牛族譜
計算機視覺的鼻祖要數(shù)偉大的David Marr，他從計算機科學(xué)的觀點出發(fā)，熔數(shù)學(xué)、心理物理學(xué)、神經(jīng)生理學(xué)于一爐，首創(chuàng)人的視覺計算理論，從而使視覺研究的面貌為之一新。他的同事，將其理論傳承了下來?，F(xiàn)在，計算機視覺，計算機圖形圖像與機器學(xué)習(xí)趨于融合，極大技術(shù)相互聯(lián)系，密不可分。而當(dāng)下最流行的機器學(xué)習(xí)，它又是怎樣誕生出千奇百怪的機器人或人工智能程序的呢？
一般來說，機器學(xué)習(xí)領(lǐng)域的代表人物有Geoffrey Hinton、?Yann Lecun、Tom Mitchell等。他們?nèi)缃耠m然任職于不同的機構(gòu)組織，然而也秉承著嚴謹?shù)膸煶嘘P(guān)系（包括Phd和Post-doc，co-supervise關(guān)系），如圖：
最初，機器學(xué)習(xí)分為聯(lián)結(jié)主義和符號主義兩大學(xué)派，后來華盛頓大學(xué)教授Pedro Domingos在去年的ACM Webminar上提出了機器學(xué)習(xí)五大流派及其代表人物的劃分：符號主義、聯(lián)結(jié)主義、進化主義、行為主義還有貝葉斯派。
代表人物：
符號主義是一種基于邏輯推理的智能模擬方法，又稱為邏輯主義，其算法起源于邏輯學(xué)和哲學(xué)，通過對符號的演繹和逆演繹來進行結(jié)果預(yù)測。舉個例子：根據(jù) 2+2=? 來預(yù)測 2+?=4中的未知項。
早期的人工智能研究者絕大多數(shù)屬于此類。該學(xué)派認為：人類認知和思維的基本單元是符號，而認知過程就是在符號表示上的一種運算。它認為人是一個物理符號系統(tǒng)，計算機也是一個物理符號系統(tǒng)，因此我們就能夠用計算機來模擬人的智能行為,即用計算機的符號操作來模擬人的認知過程。
總的來說，可以把符號主義的思想簡單的歸結(jié)為“認知即計算”。
代表人物：
據(jù)維基百科介紹，聯(lián)結(jié)主義是統(tǒng)合了認知心理學(xué)、人工智能和心理哲學(xué)領(lǐng)域的一種理論。聯(lián)結(jié)主義建立了心理或行為現(xiàn)象模型的顯現(xiàn)模型—單純元件的互相連結(jié)網(wǎng)絡(luò)。聯(lián)結(jié)主義有許多不同的形式，但最常見的形式利用了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。
人造神經(jīng)元
聯(lián)結(jié)主義的中心原則是用簡單單位的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)描述心理現(xiàn)象。聯(lián)結(jié)的形式和單位可以從模型到模型修改。例如，網(wǎng)絡(luò)的單位可以描述神經(jīng)元，聯(lián)結(jié)可以描述突觸。另一個模型網(wǎng)絡(luò)中每個單位用一個詞表示，每個聯(lián)結(jié)用一個語義類似的詞表示。
反向傳播算法演示
神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是今天聯(lián)結(jié)主義模型的主導(dǎo)形式，如今流行的深度學(xué)習(xí)也是此學(xué)派的一個延伸。
Google那個識別出貓的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
代表人物：
據(jù)Airbnb工程師朱赟介紹，進化主義起源于生物進化學(xué)，該學(xué)派擅長于使用遺傳算法和遺傳編程。例如佛蒙特大學(xué)的Josh Bongard研發(fā)的基于生物進化理論的“海星機器人”，它能夠通過內(nèi)部模擬來“感知”身體各個部分，并進行連續(xù)建模。因此，即使沒有外部編程，它也可以自己學(xué)會走路。
遺傳算法
遺傳編程
海星機器人
代表人物
貝葉斯決策就是在不完全情報下，對部分未知的狀態(tài)用主觀概率估計，然后用貝葉斯公式對發(fā)生概率進行修正，最后再利用期望值和修正概率做出最優(yōu)決策。其基本思想是：已知類條件概率密度參數(shù)表達式和先驗概率，利用貝葉斯公式轉(zhuǎn)換成后驗概率，根據(jù)后驗概率大小進行決策分類。基于概率統(tǒng)計的貝葉斯算法最常見的應(yīng)用就是反垃圾郵件功能。
概率推理
代表人物：
劍橋大學(xué)計算機科學(xué)家Felix Hill認為，近來人工智能系統(tǒng)在深度學(xué)習(xí)上取得的進展可以概括為行為主義和認知主義。所謂行為主義，顧名思義，關(guān)注行為表現(xiàn)而忽略大腦和神經(jīng)的作用；認知主義則著眼于構(gòu)成行為的心理過程。
Pedro Domingos最后表示，五大流派雖然各有所長，但是，目前我們真正需要的是一個能夠統(tǒng)一解決所有這些問題的算法。
以上圖片來源：slideshare.net
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