人工智能学习知识点和配套视频,人工智能未来的趋势你确定不了解一下
1.机器学习首先要学习机器学习算法,这是人工智能的核心,也是重中之重。
在学习机器学习算法理论同时,建议大家使用scikit-learn这个python机器学习的库,试着完成一些小项目。同时关注一下能否各种算法结合使用来提高预测结果准确率。在学习的过程中不必强求自己能够完全掌握各种算法推导,抓住重点理解算法,然后把算法用起来才是王道。
掌握一种编程工具,比如说PyCharm或者JupyterNotebook,当然工具掌握不难,大约只需要30分钟。
建议大家不要盲目的去看各种市面上的书籍和博客,有的对于大家来说过于理论,推导太多还有些跳步显得过于深奥,有的又太浮于表面了不涉及算法原理细节,还是以北京尚学堂的视频作为学习材料,这里有算法的理解,算法的推导,算法的应用,非常适合大学生和入门学习的人使用,从一开始就即有算法的逐步深入,又有算法的实战。给自己成为一个数据挖掘工程师,算法工程师打好基础。
上面提到的机器学习算法譬如有监督学习回归算法中多元线性回归,Lasso回归,岭回归。分类算法中逻辑回归,支持向量机,决策树,随机森林,GBDT,Adaboost,XGBOOST。无监督学习聚类算法中K均值聚类,密度聚类,谱聚类。降维算法中PCA降维,FM因式分解,SVD奇异值分解。推荐算法中协调过滤,ALS交替最小二乘。还有机器学习里面的大招多层感知机,神经网络。关联分析的算法Apriori,FP-Growth。最后研究朴素贝叶斯,贝叶斯网络,隐含马尔科夫模型,条件随机场。
对于人工智能专业不了解的同学,建议大家学习一下预科阶段,对于整个行业,技术体系,就业方向,未来职业发展都会有个基本的认识和了解。
2.深度学习深度学习是当今非常热门的一个领域,是机器学习算法神经网络的延伸,是把机器学习的拟人更加发扬光大的领域。深度学习工程师也是各大公司需要的人才。
学习深度学习可以从Google开源的tensorflow框架开始学习如何完成DNN(深度神经网络)的构建以及应用。然后还是使用tensorflow框架来学习如何完成CNN(卷积神经网络)的构建以及应用。最后来使用tensorflow框架来学习如何完成RNN(循环神经网络)的构建以及应用。
学习建议:大家在学习过程中可以试着利用构建的DNN来完成机器学习算法做的分类和回归的案例,对比看看结果是否有提升,从而体会深度学习的奥妙。也可以利用CNN来完成一些图像识别任务,和利用RNN来完成一些NLP(自然语言处理)任务。CNN和RNN不仅限于这两个领域,但是目前来看它们在这两个领域各有优势。
Tensorflow框架是深度学习框架之一,但不是唯一,Keras框架也是一个非常优秀的框架,大家有兴趣也可继续学习Keras框架。代码量会比TensorFlow更少一些,更适合去做一些实验。
3.Python数据分析模块Python当今作为数据科学的第一语言,熟练掌握numpy、scipy、pandas、matplotlib等数据分析的模块不光是作为数据分析师必须的,也是作为人工智能工程师所必须的,如果大家认为自己的python语言掌握的不够熟练,可以从学习这些基础的模块开始,来锻炼自己。因为scikit-learn机器学习算法库是基于numpy、scipy、matplotlib开发的,所以大家掌握好了这些基础库,对于分析别人封装的算法源代码,甚至日后自己开发一些算法也有了可能性。
学习建议:在学习这些数据分析模块的同时,可以补补python语言的基础语法,重复一遍基础语法即可,不要跑偏到python其他比如什么web开发,爬虫等领域里面去。
4.SparkMLlib机器学习库如果说当今有什么是算法工程师的加分项,那么分布式计算框架Spark中算法库MLlib就是一个,如果想掌握SparkMLlib,首先需要会使用spark计算框架,建议大家还是使用python语言通过pyspark来学习,在掌握了前面的机器学习部分后,这里再来学习里面的算法使用将变得异常容易。
学习建议:大家要抓住重点,千万不要钻到集群搭建里面,甚至是大数据各种框架里面,因为对于我们来说,spark计算框架只是一个工具,帮助我们来更好的做数据预处理,和帮助我们将算法使用分布式集群来完成海量数据场景下结果的计算。在公司里面,有运维的人员管理集群,在一些大公司,有专门给算法工程师配备数据预处理的工程师。
5.做一个人工智能项目学了这么多,也做了一些小项目,最后一定要做一些个大项目整合一下自己的知识。做一些个人工智能领域的譬如医疗图像识别、人脸识别、自动聊天机器人、推荐系统、用户画像等的大项目才是企业很需要的经验。可以将理论结合实际的运用也是成为高手的必经之路,也是在企业工作所需要的能力。
6.数学数学是一个误区,很多人说自己的数学不够好,是不是做不了算法工程师?面对这样的问题,公司里面的算法工程师谁又敢说自己的数学真的好?数学是在学习机器学习阶段算法推导用的到的,但是这里的推导你又不需要非要一步步扣数学计算过程,举个例子,2+2=4,那么数据基础是1+1=2,但是咱们需要证明1+1=2吗?不需要,对吧,所以在机器学习阶段算法推导这里更重要的还是理解算法证明的思想,能够把讲的算法推导理清楚足够了,而这在讲的过程中如何有好的引导,又何须非自己没头绪的补数学然后走那个弯路呢?
学习建议:很多数学符号只是一种表达而已,在学习过程中稍微补一下即可,不需要花大量时间前期准备数学知识,最重要的是,企业中人工智能工程师没人天天抱着数学公式推导。所以同学们在大学期间数学学的不错的同学恭喜你,你在机器学习算法学习时会稍微轻松一些,相反,在大学期间数学学的不行的同学也恭喜你,因为数学不是决定能否成为一个企业所需算法工程师的鸿沟!
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人工智能(AI)是如何处理数据的
AI处理数据主要是通过数据挖掘和数据分析。
一、数据挖掘(Datamining),又译为资料探勘、数据采矿。它是数据库知识发现(Knowledge-DiscoveryinDatabases,简称KDD)中的一个步骤。数据挖掘一般是指从大量的数据中通过算法搜索隐藏于其中信息的过程。数据挖掘通常与计算机科学有关,并通过统计、在线分析处理、情报检索、机器学习、专家系统(依靠过去的经验法则)和模式识别等诸多方法来实现上述目标。
利用数据挖掘进行数据处理常用的方法主要有分类、回归分析、聚类、关联规则、特征、变化和偏差分析、Web页挖掘等,它们分别从不同的角度对数据进行挖掘。
①分类。分类是找出数据库中一组数据对象的共同特点并按照分类模式将其划分为不同的类,其目的是通过分类模型,将数据库中的数据项映射到某个给定的类别。如一个汽车零售商将客户按照对汽车的喜好划分成不同的类,这样营销人员就可以将新型汽车的广告手册直接邮寄到特定的客户手中,从而大大增加了商业机会。
②回归分析。回归分析方法反映的是数据库中属性值在时间上的特征,产生一个将数据项映射到一个实值预测变量的函数,发现变量或属性间的依赖关系。
③聚类。聚类分析是把一组数据按照相似性和差异性分为几个类别,其目的是使得属于同一类别的数据间的相似性尽可能大,不同类别中的数据间的相似性尽可能小。
④关联规则。关联规则是描述数据库中数据项之间所存在的关系的规则。即根据一个事务中某些项的出现可导出另一些项在同一事务中也出现,即隐藏在数据间的关联或相互关系。
⑤特征。特征分析是从数据库中的一组数据中提取出关于这些数据的特征式,这些特征式表达了该数据集的总体特征。如营销人员通过对客户流失因素的特征提取,可以得到导致客户流失的一系列原因和主要特征,利用这些特征可以有效地预防客户的流失。
⑥变化和偏差分析。偏差包括很大一类潜在有趣的知识,如分类中的反常实例,模式的例外,观察结果对期望的偏差等,其目的是寻找观察结果与参照量之间有意义的差别。在企业危机管理及其预警中,管理者更感兴趣的是那些意外规则。意外规则的挖掘可以应用到各种异常信息的发现、分析、识别、评价和预警等方面。
⑦Web页挖掘。随着Internet的迅速发展及Web的全球普及,使得Web上的信息量无比丰富,通过对Web的挖掘,可以利用Web的海量数据进行分析,收集政治、经济、政策、科技、金融、各种市场、竞争对手、供求信息、客户等有关的信息,集中精力分析和处理那些对企业有重大或潜在重大影响的外部环境信息和内部经营信息,并根据分析结果找出企业管理过程中出现的各种问题和可能引起危机的先兆,对这些信息进行分析和处理,以便识别、分析、评价和管理危机。
二、数据分析是数学与计算机科学相结合的产物,是指用适当的统计分析方法对收集来的大量数据进行分析,提取有用信息和形成结论而对数据加以详细研究和概括总结的过程。在实际生活应用中,数据分析可帮助人们作出判断,以便采取适当行动。
在统计学领域,有些人将数据分析划分为描述性统计分析、探索性数据分析以及验证性数据分析;其中,探索性数据分析侧重于在数据之中发现新的特征,而验证性数据分析则侧重于已有假设的证实或证伪。
①探索性数据分析:是指为了形成值得假设的检验而对数据进行分析的一种方法,是对传统统计学假设检验手段的补充。
②定性数据分析:又称为“定性资料分析”、“定性研究”或者“质性研究资料分析”,是指对诸如词语、照片、观察结果之类的非数值型数据的分析。
大量的数据分析需求都与特定的应用相关,需要相关领域知识的支持。通用的数据挖掘工具在处理特定应用问题时有其局限性,常常需要开发针对特定应用的数据分析系统。因此数据分析系统设计的第一步是对特定应用的业务进行深入地分析与研究,总结归纳分析思路并细分出所需的分析功能。
数据分析主要包含下面几个功能:
数据分析是组织有目的地收集数据、分析数据,使之成为信息的过程。这一过程是质量管理体系的支持过程。在产品的整个寿命周期,包括从市场调研到售后服务和最终处置的各个过程都需要适当运用数据分析过程,以提升有效性。
在实用中,数据可为AI提供基础要素,可帮助AI作出判断,以便AI进行学习。例如,来自马萨诸塞州总医院和哈佛医学院放射科的研究人员使用卷积神经网络来识别CT图像,基于训练数据大小来评估神经网络的准确性。随着训练规模的增大,精度将被提高。
今天的大多数深度学习是监督的或半监督的,意味着用于训练模型的所有或一些数据必须由人标记。无监督的机器学习是AI中当前的“圣杯”,因为可以利用原始未标记的数据来训练模型。广泛采用深度学习可能与大数据集的增长以及无人监督的机器学习的发展有关。然而,我们认为大型差异化数据集(电子健康记录,组学数据,地质数据,天气数据等)可能是未来十年企业利润创造的核心驱动力。
参考IDC报告,全世界创造的信息量预计到2020年将以36%的复合年增长率增长,达到44泽字节(440亿GB)。连接的设备(消费者和工业领域),机器到机器通信和远程传感器的增加和组合可以创建大型数据集,然后可以挖掘洞察和训练自适应算法。
AI之所以拥有人的思维,人的智慧,其核心在于AI可以通过海量的数据进行机器学习和深度学习。拥有的数据越多,神经网络就变得越有效率,意味着随着数据量的增长,机器语言可以解决的问题的数量也在增长。移动手机、物联网、低耗数据存储的成熟和处理技术(通常在云端)已经在数量、大小、可靠数据结构方面创造了大量的成长。例如:
5G的首次展示将最适当地加速数据可被获取和转移的机率。根据IDC的数字领域报告,到2020年,每年数据量将达到44ZB(万亿G),5年内年复合增长率达到141%,暗示我们刚开始看到这些科技可以达到的应用场景。
数据(Data)是指对事实、概念或指令的一种表达形式,可由人工或自动化装置进行处理。数据处理(dataprocessing)是对数据的采集、存储、检索、加工、变换和传输,贯穿于社会生产和社会生活的各个领域。数据经过解释并赋予一定的意义之后,便成为信息。
人工智能出现之前,传统数据的处理主要包括了8个方面:
通过这个8方面,从大量的、可能是杂乱无章的、难以理解的数据中抽取并推导出对于某些特定的人们来说是有价值、有意义的数据。传统意义上的数据处理离不开软件的支持,每次处理数据大概都需要使用至少三次软件,这对人力物力都是一种极大的浪费。
而在AI时代,数据的处理就变得简单多了,就拿最近比较热门的车联网来说。
车联网一个系统通过在车辆仪表台安装车载终端设备,就对车辆所有工作情况和静、动态信息的采集、存储并发送。车联网系统分为三大部分:车载终端、云计算处理平台、数据分析平台,根据不同行业对车辆的不同的功能需求实现对车辆有效监控管理。车辆的运行往往涉及多项开关量、传感器模拟量、CAN信号数据等等,驾驶员在操作车辆运行过程中,产生的车辆数据不断回发到后台数据库,形成海量数据,由云计算平台实现对海量数据的“过滤清洗”,数据分析平台对数据进行报表式处理,供管理人员查看。
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