得益于谷歌（Google）、亞馬遜（Amazon）和Facebook這些公司，人工智能（artificial intelligence）和機(jī)器學(xué)習(xí)（machine learning）這兩個(gè)術(shù)語(yǔ)已經(jīng)變得比以往任何時(shí)候都要廣為人知。很多媒體經(jīng)常是把這兩個(gè)詞混在一起，并把它們當(dāng)成各種智能設(shè)備背后的驅(qū)動(dòng)力量，比如更聰明的家電以及取代人力的機(jī)器人。

可是，盡管人工智能與機(jī)器學(xué)習(xí)關(guān)聯(lián)很深，但它倆并不完全是一回事。

人工智能是計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)分支，目的在于創(chuàng)造出能夠做出智能行為的機(jī)器。另一方面，斯坦福大學(xué)給機(jī)器學(xué)習(xí)下的定義是：讓計(jì)算機(jī)在沒(méi)有經(jīng)過(guò)明確編程時(shí)也能做出行動(dòng)的科學(xué)。至于兩者的關(guān)系，用一句話概括就是：創(chuàng)造智能機(jī)器離不開(kāi)人工智能研究人員，但要讓它們真正擁有智能我們還需要機(jī)器學(xué)習(xí)專家。

目前，包括谷歌和英偉達(dá)（Nvidia）在內(nèi)的科技巨頭都在努力開(kāi)發(fā)機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)。他們投入大量的人力物力，想要開(kāi)發(fā)出能讓計(jì)算機(jī)像人類一樣進(jìn)行高效學(xué)習(xí)的技術(shù)。因?yàn)樵诤芏嗳丝磥?lái)，創(chuàng)造出能像人類一樣“思考”的機(jī)器，將點(diǎn)燃一場(chǎng)新的科技革命。

在過(guò)去十年中，機(jī)器學(xué)習(xí)為我們帶來(lái)了自動(dòng)駕駛汽車、實(shí)用的語(yǔ)音識(shí)別、高效的網(wǎng)絡(luò)搜索，并大幅提升了人類對(duì)于自身基因組的認(rèn)知。不過(guò)，機(jī)器學(xué)習(xí)是如何運(yùn)作的呢？

讓我們舉一個(gè)非常簡(jiǎn)單的例子，當(dāng)你在使用谷歌搜索時(shí)打錯(cuò)了字，它會(huì)彈出提示：“你搜索的是不是XXXX？”這就是谷歌一種機(jī)器學(xué)習(xí)算法實(shí)現(xiàn)的效果；該系統(tǒng)可以檢測(cè)出你在完成一次特定搜索幾秒后所做的二次搜索。

例如，假設(shè)你在使用谷歌搜索“造就”，但不小心打成了“造酒”。在搜索之后，你可能意識(shí)到了自己的拼寫錯(cuò)誤，并在幾秒后重新開(kāi)始搜索“造就”。谷歌的算法能夠識(shí)別出你在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行的兩次搜索，并記錄下來(lái)，以后為犯下類似拼寫錯(cuò)誤的用戶提供建議。其結(jié)果是，谷歌“學(xué)會(huì)了”為你糾正這個(gè)錯(cuò)誤。

雖然這是一個(gè)非常簡(jiǎn)單的例子，但數(shù)據(jù)科學(xué)家、開(kāi)發(fā)者和研究人員正在利用更加復(fù)雜的機(jī)器學(xué)習(xí)方法來(lái)獲得此前無(wú)法企及的洞見(jiàn)。能夠從經(jīng)驗(yàn)中學(xué)習(xí)的計(jì)算機(jī)程序正在幫助他們探究人類基因組的工作方式，把對(duì)消費(fèi)者行為習(xí)慣的理解提升到前所未有的高度，并打造出提供購(gòu)買建議、圖像識(shí)別和預(yù)防詐騙等功能的系統(tǒng)。

這樣，你現(xiàn)在對(duì)機(jī)器學(xué)習(xí)應(yīng)該有了一個(gè)基本概念，但它跟人工智能有何不同呢？我們請(qǐng)來(lái)英特爾（Intel）機(jī)器學(xué)習(xí)部門的負(fù)責(zé)人尼迪·查普爾（Nidhi Chappell）為大家解答疑惑。

“人工智能的根本在于智能，即我們?nèi)绾巫寵C(jī)器擁有智能；而機(jī)器學(xué)習(xí)就是運(yùn)用計(jì)算方法來(lái)幫助實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)的核心技術(shù)。在我看來(lái)，人工智能是科學(xué)，機(jī)器學(xué)習(xí)是能夠讓機(jī)器變得更智能的算法?！?/p>

“因此，機(jī)器學(xué)習(xí)是人工智能的促成者。”她補(bǔ)充道。

查普爾接著解釋說(shuō)，機(jī)器學(xué)習(xí)是人工智能領(lǐng)域成長(zhǎng)最快的組成部分，所以這就是為什么我們近來(lái)看到了如此多圍繞它展開(kāi)的討論。盡管機(jī)器學(xué)習(xí)在如今的計(jì)算工作總量中只占了很小的比例，但它是成長(zhǎng)最快的部門，所以這就是為什么大家都在關(guān)注機(jī)器學(xué)習(xí)。

“舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子，當(dāng)你來(lái)到一個(gè)新地方并搜索‘最應(yīng)該做的事情’時(shí)，返回結(jié)果的順序是由機(jī)器學(xué)習(xí)算法確定的，它們的排名和評(píng)分都取決于算法。”查普爾如是說(shuō)，并稱新聞熱點(diǎn)的排序也是一樣。

“人工智能已經(jīng)在我們生活中變得無(wú)處不在，以至于我們都沒(méi)認(rèn)識(shí)到很多東西都由它們?cè)诒澈篁?qū)動(dòng)?！彼a(bǔ)充道，“你可能一天用到人工智能數(shù)十次，但自己卻渾然不覺(jué)?！?/p>

在其他地方，F(xiàn)acebook正試圖通過(guò)一系列視頻和博客文章闡明人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)的概念。

“你的智能手機(jī)、房屋、銀行、汽車每天都在使用人工智能。”Facebook的工程主管雅恩·樂(lè)昆（Yann LeCun）和杰奎因·奎諾內(nèi)羅·坎德拉（Joaquin Qui onero Candela）解釋說(shuō)，“有時(shí)候，這種使用很明顯，比如當(dāng)你向Siri詢問(wèn)前往最近加油站的路線，或者是Facebook提示你在自己上傳的照片中標(biāo)記出一位好友。有的時(shí)候則不那么明顯，比如當(dāng)你使用Amazon Echo完成了一次非常規(guī)的刷卡購(gòu)物，但是并沒(méi)有被銀行判定為信用卡盜刷?！?/p>

“通過(guò)自動(dòng)駕駛汽車、醫(yī)學(xué)圖像分析、更好的醫(yī)療診斷以及個(gè)性化醫(yī)療等領(lǐng)域的發(fā)展，人工智能將為社會(huì)帶來(lái)重大轉(zhuǎn)變。而且，它還將成為未來(lái)很多最具創(chuàng)新性的應(yīng)用和服務(wù)的支柱?！?/p>

樂(lè)昆和坎德拉繼續(xù)道，人工智能不是魔法，它只是數(shù)學(xué)——雖然是極其深?yuàn)W的數(shù)學(xué)。

但為了推動(dòng)人工智能的進(jìn)步，機(jī)器學(xué)習(xí)必須在性能表現(xiàn)上取得巨大的飛躍，而這在傳統(tǒng)高性能計(jì)算領(lǐng)域幾乎是不可能做到的，因?yàn)樵擃I(lǐng)域擅長(zhǎng)處理的問(wèn)題要擁有明確的定義，而且優(yōu)化工作也已經(jīng)開(kāi)展了多年。

機(jī)器學(xué)習(xí)算法仍然有改進(jìn)的余地，這就是為什么很多大型科技公司都把它作為自身戰(zhàn)略的核心焦點(diǎn)，并不遺余力地使之變得更加智能，以期向前推進(jìn)，創(chuàng)造出下一代的創(chuàng)新產(chǎn)品，比如完全自主且100％安全的自動(dòng)駕駛汽車。

人工智能學(xué)習(xí)的三種類型

強(qiáng)化學(xué)習(xí)

這種類型的學(xué)習(xí)聚焦于一個(gè)人工智能“代理”應(yīng)該如何行動(dòng)來(lái)獲得最大化的獎(jiǎng)勵(lì)。機(jī)器挑選一個(gè)動(dòng)作或一系列動(dòng)作，然后獲得獎(jiǎng)勵(lì)。強(qiáng)化學(xué)習(xí)被用來(lái)教機(jī)器玩游戲和贏得比賽，但它需要大量的嘗試才能學(xué)會(huì)哪怕很簡(jiǎn)單的任務(wù)。

監(jiān)督學(xué)習(xí)

監(jiān)督學(xué)習(xí)就是研究人員把特定輸入信息的正確答案告訴給機(jī)器，例如，他們向機(jī)器展示一輛汽車的圖片，并告訴它正確的答案是“汽車”。這是訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和其他機(jī)器學(xué)習(xí)架構(gòu)的最常用技術(shù)。

無(wú)監(jiān)督學(xué)習(xí)／預(yù)測(cè)學(xué)習(xí)

在通常情況下，人類和動(dòng)物的學(xué)習(xí)屬于無(wú)監(jiān)督學(xué)習(xí)，即通過(guò)觀察世界的運(yùn)行以及觀察父母來(lái)進(jìn)行學(xué)習(xí)。然而，沒(méi)有人會(huì)來(lái)告訴我們自己看到的每件物品的名稱和功能。因此，我們需要教會(huì)自己一些基本概念：比如世界是三維的，物品不會(huì)自行消失，以及失去支撐的物品會(huì)向下墜落。目前，研究人員還不知道如何讓機(jī)器做到這一點(diǎn)，至少無(wú)法達(dá)到人類和動(dòng)物的水平。