我眼中的机器学习

  今天我们要讨论的内容是什么是机器学习,首先我们给出下面一个思维导图,作为我们今天要讨论的内容:
我眼中的机器学习
什么是机器学习?
  什么是机器学习,这是我们在入门机器学习时,要首先弄清楚的概念,只有弄清楚了这个概念,我们才能更好的去理解机器学习。其实我们的前辈和先驱已经给出过一些定义:
首先在1959年 Arthur Samuel给出的定义如下:

Field of study that gives computers the ability to learn without being explicitly programmed.

我简单翻译一下,意思是:让计算机在没有被显示编程的情况下、具备自我学习能力。
其实目前我们广泛接受的机器学习的定义是Tom M. Mitchell在操作系统层面给出了更直观等定义:

A computer program is said to learn from experience E with respect to some class of tasks T and performance measure P, if its performance at tasks in T, as measured by P, improves with Experience E.

同样我简单翻译一下,意思是:一个程序被认为能从经验E中学习,解决任务T,达到性能度量P,当且仅当有了经验E后,经过P的判断,程序在处理T时有说提升。
  从前辈们给出的定义,我们其实去理解什么是机器学习,还是云里雾里的,用比较时髦的话来说,就是一脸“懵逼”,不知所云。那到底什么是机器学习呢?其实我们其理解什么是机器学习,可以类比于小宝宝学习的过程,请看下面的图:
我眼中的机器学习

  小宝宝的任务是识别水果,那么小宝宝是如何识别水果的呢,通常情况下,都是由爸爸妈妈在一旁耐心的教宝宝,比如给宝宝拿出一个苹果,告诉宝宝这是一个苹果,拿出一个梨,告诉宝宝这是一个梨,拿出一个香蕉告诉宝宝这是一个香蕉等等,会给宝宝看大量的水果实物或者图片,以增强宝宝对水果的记忆。通过大量的反复训练后,宝宝对水果有了一定的认识,这个时候给宝宝拿出一个水果,宝宝就会很轻易的告诉你水果的名称。以上是一个宝宝在学习识别水果的过程。我们都很容易去理解。那么机器怎么学习呢,同样的道理,我们看下面的图片:
我眼中的机器学习
  中间的宝宝换成了机器人,任务同样是识别水果,那么我们的机器人如何去识别水果呢?这个时候不在是爸爸妈妈在一旁去教机器人,而是我们需要开发一个程序,让程序来教机器人去学习,这时候( ,苹果)等将作为训练数据(Training Data)输入到我们编写的程序中,进行自动的训练。最后我们把训练好的模型植入到机器人中,这个时候再给机器人看到新的水果,就会给出相应的水果名称。
  从这两个例子的对比,我相信读者应该对机器学习有了更深的了解。从中我们也可以看到在计算机学习中有两个至关重要的因此,一个是数据,另一个是模型。
  数据:通过所说的经验其实在机器学习中来说就是计算机所理解的数据,这样计算机才能从经验中学习。相对于人来说,在机器学习中的数据,就相对于我们的学习环境,一个人要变聪明或者优秀,一个很重要的方面是能享受到高质量的教育。所以从这个方面来说谁拥有了更多的数据,谁就能开发出好的机器学习应用。
  模型:也叫做算法,是本门课程主要讲的内容。模型可以理解成让机器学习的方式,以什么样的方式能让机器学习的更好。对于人来说,就是我们接受教育时,老师的教学方法,好的教学方法,能让我们学的更快学的更好,同样的好的模型可以让机器学的更好学的更快。
机器学习能干什么?
  机器学习能干什么,其实机器学习在我们的衣、食、住、行、教育、娱乐等各个方面都有着广泛的应用,我们 的生活处处都离不开机器学习。比如,打开购物网站,网站就会给我们自动推荐我们 可能会喜欢的商品;电影频道会根据用户的浏览记录和观影记录,向不同用户推荐他 们可能喜欢的电影等等,到处都有机器学习的影子。因此再AI这个爆发的时代,我们人人都应该懂一些机器学习。其实随着AI的火爆,可能大家更加熟悉的是下面三个应用场景,AlphaGo、无人驾驶与无人超市。
我眼中的机器学习

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