深度学习是我们期待已久的人工智能突破

深度学习技术正在帮助人工智能实现其承诺

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谷歌、Facebook 和其他企业巨头正在构建可以自主学习的技术方面取得重大进展。他们的努力很大程度上依赖于一种被称为深度学习的技术。

深度学习网络源于数十年前的观点,即如果计算机的运行方式更像人脑,它们就会更智能。深度学习网络由一层又一层的连接计算机处理单元(称为人工神经元)组成,每个单元对当前输入(例如,要分类的图像)执行不同的操作。传统神经网络和深度学习神经网络之间的区别在于后者具有更多层。网络越深——层数越多——它可以操作的抽象级别就越高。

深度学习在 2000 年代中期通过三位关键人物的工作获得了发展势头——多伦多大学的 Geoffrey Hinton、蒙特利尔大学的 Yoshua Bengio 和纽约大学的 Yann LeCun——但直到最近才开始在商业上取得进展。一个例子是 5 月份推出的 Google 相册应用。该软件可以上传我 iPhone 中的所有图像,正确识别我的妻子、儿子和孙子,然后将他们的照片转储到以缩略图标记的单独数字箱中。它可以做到这一点,因为它通过暴露于数百万张由系统分析的图像中,学会了识别人脸。当它在网络的每个连续层中运行图像时,该软件会以越来越高的抽象级别识别图像中的元素,直到最终可以检测到图片中的整张脸。


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一旦它接受了足够的人脸训练,它就可以在以前从未见过的图像中识别出每个人的鼻子和嘴巴。

深度学习的功能远不止整理图片。事实上,它可能标志着朝着人工智能迈进了一步,人工智能表现出的智能行为几乎与其人类主人的智能行为无法区分。今年 2 月,伦敦公司 DeepMind(谷歌于 2014 年以 6.17 亿美元收购)的一个人工智能专家团队报告称,它已使用深度学习构建了一台可以自学玩数十款雅达利视频游戏的计算机。经过大量练习,该软件在其中一半游戏中击败了专家级人类玩家。这是一小步,但机器时代必须从某个地方开始。

Gary Stix,《大众科学》杂志心理和脑科学主题高级编辑,负责编辑和报道推动脑科学走向生物科学前沿的新兴进展。Stix 编辑或撰写过封面故事、专题文章和关于各种主题的新闻,范围从一个人沉浸在思考时大脑中发生的事情到减轻抑郁症等情绪障碍的脑植入技术的影响。在接管神经科学领域之前,Stix 作为《大众科学》的特别项目编辑,负责该杂志的年度单一主题特刊,构思和制作了关于阿尔伯特·爱因斯坦、查尔斯·达尔文、气候变化和纳米技术的特刊。他监督的一个关于时间及其所有表现形式的特刊荣获了国家杂志奖。Stix 与他的妻子 Miriam Lacob 合着了一本名为《谁在乎千兆字节?技术困惑者的生存指南》的技术入门书。

更多作者:Gary Stix
大众科学 Magazine Vol 313 Issue 6本文最初以“机器自学”为标题发表于《大众科学》杂志 第 313 卷第 6 期 (),第 38 页
doi:10.1038/scientificamerican1215-38
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