目前经常使用的深度神经网络模型主要有卷积神经网络(CNN)、递归神经网络(RNN)、深信度网络(DBN)、深度自动编码器(AutoEncoder)和生成对抗网络(GAN)等。
递归神经网络实际.上包含了两种神经网络。
一种是循环神经网络(RecurrentNeuralNetwork);另一种是结构递归神经网络(RecursiveNeuralNetwork),它使用相似的网络结构递归形成更加复杂的深度网络。
RNN它们都可以处理有序列的问题,比如时间序列等且RNN有“记忆”能力,可以“模拟”数据间的依赖关系。卷积网络的精髓就是适合处理结构化数据。
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谷歌人工智能写作项目:小发猫
A8U神经网络。
现在深度学习在机器学习领域是一个很热的概念,不过经过各种媒体的转载播报,这个概念也逐渐变得有些神话的感觉:例如,人们可能认为,深度学习是一种能够模拟出人脑的神经结构的机器学习方式,从而能够让计算机具有人一样的智慧;而这样一种技术在将来无疑是前景无限的。
那么深度学习本质上又是一种什么样的技术呢?深度学习是什么深度学习是机器学习领域中对模式(声音、图像等等)进行建模的一种方法,它也是一种基于统计的概率模型。
在对各种模式进行建模之后,便可以对各种模式进行识别了,例如待建模的模式是声音的话,那么这种识别便可以理解为语音识别。
而类比来理解,如果说将机器学习算法类比为排序算法,那么深度学习算法便是众多排序算法当中的一种(例如冒泡排序),这种算法在某些应用场景中,会具有一定的优势。
深度学习的“深度”体现在哪里论及深度学习中的“深度”一词,人们从感性上可能会认为,深度学习相对于传统的机器学习算法,能够做更多的事情,是一种更为“高深”的算法。
而事实可能并非我们想象的那样,因为从算法输入输出的角度考虑,深度学习算法与传统的有监督机器学习算法的输入输出都是类似的,无论是最简单的LogisticRegression,还是到后来的SVM、boosting等算法,它们能够做的事情都是类似的。
正如无论使用什么样的排序算法,它们的输入和预期的输出都是类似的,区别在于各种算法在不同环境下的性能不同。那么深度学习的“深度”本质上又指的是什么呢?
深度学习的学名又叫深层神经网络(DeepNeuralNetworks),是从很久以前的人工神经网络(ArtificialNeuralNetworks)模型发展而来。
这种模型一般采用计算机科学中的图模型来直观的表达,而深度学习的“深度”便指的是图模型的层数以及每一层的节点数量,相对于之前的神经网络而言,有了很大程度的提升。
深度学习也有许多种不同的实现形式,根据解决问题、应用领域甚至论文作者取名创意的不同,它也有不同的名字:例如卷积神经网络(ConvolutionalNeuralNetworks)、深度置信网络(DeepBeliefNetworks)、受限玻尔兹曼机(RestrictedBoltzmannMachines)、深度玻尔兹曼机(DeepBoltzmannMachines)、递归自动编码器(RecursiveAutoencoders)、深度表达(DeepRepresentation)等等。
不过究其本质来讲,都是类似的深度神经网络模型。既然深度学习这样一种神经网络模型在以前就出现过了,为什么在经历过一次没落之后,到现在又重新进入人们的视线当中了呢?
这是因为在十几年前的硬件条件下,对高层次多节点神经网络的建模,时间复杂度(可能以年为单位)几乎是无法接受的。
在很多应用当中,实际用到的是一些深度较浅的网络,虽然这种模型在这些应用当中,取得了非常好的效果(甚至是thestateofart),但由于这种时间上的不可接受性,限制了其在实际应用的推广。
而到了现在,计算机硬件的水平与之前已经不能同日而语,因此神经网络这样一种模型便又进入了人们的视线当中。
有人说,人工智能(AI)是未来,人工智能是科幻,人工智能也是我们日常生活中的一部分。这些评价可以说都是正确的,就看你指的是哪一种人工智能。
今年早些时候,GoogleDeepMind的AlphaGo打败了韩国的围棋大师李世乭九段。
在媒体描述DeepMind胜利的时候,将人工智能(AI)、机器学习(machinelearning)和深度学习(deeplearning)都用上了。
这三者在AlphaGo击败李世乭的过程中都起了作用,但它们说的并不是一回事。今天我们就用最简单的方法——同心圆,可视化地展现出它们三者的关系和应用。
如上图,人工智能是最早出现的,也是最大、最外侧的同心圆;其次是机器学习,稍晚一点;最内侧,是深度学习,当今人工智能大爆炸的核心驱动。五十年代,人工智能曾一度被极为看好。
之后,人工智能的一些较小的子集发展了起来。先是机器学习,然后是深度学习。深度学习又是机器学习的子集。深度学习造成了前所未有的巨大的影响。
从概念的提出到走向繁荣1956年,几个计算机科学家相聚在达特茅斯会议(DartmouthConferences),提出了“人工智能”的概念。
其后,人工智能就一直萦绕于人们的脑海之中,并在科研实验室中慢慢孵化。之后的几十年,人工智能一直在两极反转,或被称作人类文明耀眼未来的预言;或者被当成技术疯子的狂想扔到垃圾堆里。
坦白说,直到2012年之前,这两种声音还在同时存在。过去几年,尤其是2015年以来,人工智能开始大爆发。很大一部分是由于GPU的广泛应用,使得并行计算变得更快、更便宜、更有效。
当然,无限拓展的存储能力和骤然爆发的数据洪流(大数据)的组合拳,也使得图像数据、文本数据、交易数据、映射数据全面海量爆发。
让我们慢慢梳理一下计算机科学家们是如何将人工智能从最早的一点点苗头,发展到