人工智能基础算法
Ⅰ 人工智能需要什么基础
门槛一、数学基础
我们应该了解过,无论对于大数据还是对于人工智能而言,其实核心就是数据,通过整理数据、分析数据来实现的,所以数学成为了人工智能入门的必修课程!
数学技术知识可以分为三大学科来学习:
1、线性代数,非常重要,模型计算全靠它脊宽~一定要复习扎实,如果平常不用可能忘的比较斗数多;
2、高数+概率,这俩只要掌握基础就行了,比如积分和求导、各种分布、参数估计等等。
提到概率与数理统计的重要性,因为cs229中几乎所有算法的推演都是从空野首参数估计及其在概率模型中的意义起手的,参数的更新规则具有概率上的可解释性。对于算法的设计和改进工作,概统是核心课程,没有之一。当拿到现成的算法时,仅需要概率基础知识就能看懂,然后需要比较多的线代知识才能让模型高效的跑起来。
3、统计学相关基础
回归分析(线性回归、L1/L2正则、PCA/LDA降维)
聚类分析(K-Means)
分布(正态分布、t分布、密度函数)
指标(协方差、ROC曲线、AUC、变异系数、F1-Score)
显着性检验(t检验、z检验、卡方检验)
A/B测试
门槛二、英语水平
我这里说的英语,不是说的是英语四六级,我们都知道计算机起源于国外,很多有价值的文献都是来自国外,所以想要在人工智能方向有所成就,还是要读一些外文文献的,所以要达到能够读懂外文文献的英语水平。
门槛三、编程技术
首先作为一个普通程序员,C++ / Java / Python 这样的语言技能栈应该是必不可少的,其中 Python 需要重点关注爬虫、数值计算、数据可视化方面的应用。
Ⅱ 人工智能算法有哪些
人工智能算法有:决策树、随机森林算法、逻辑回归、SVM、朴素贝叶斯、K最近邻算法、K均值算法、Adaboost算法、神经网络、马尔可夫。
Ⅲ 人工智能需要什么基础
当下,人工智能成了新时代的必修课,其重要性已无需赘述,但作为一个跨学科产物,它包含的内容浩如烟海,各种复杂的模型和算法更是让人望而生畏。对于大多数的新手来说,如何入手人工智能其实都是一头雾水,比如到底需要哪些数学基础、是否要有工程经验、对于深度学习框架应该关注什么等等。
那么,学习人工智能该从哪里开始呢?人工智能的学习路径又是怎样的?
本文节选自王天一教授在极客时间 App 开设的“人工智能基础课”,已获授权。更多相关文章,请下载极客时间 App,订阅专栏获取。
数学基础知识蕴含着处理智能问题的基本思想与方法,也是理解复杂算法的必备要素。今天的种种人工智能技术归根到底都建立在数学模型之上,要了解人工智能,首先要掌握必备的数学基础知识,具体来说包括:
线性代数:如何将研究对象形式化?
概率论:如何描述统计规律?
数理统计:如何以小见大?
最优化理论: 如何找到最优解?
信息论:如何定量度量不确定性?
形式逻辑:如何实现抽象推理?
线性代数:如何将研究对象形式化?
事实上,线性代数不仅仅是人工智能的基础,更是现代数学和以现代数学作为主要分析方法的众多学科的基础。从量子力学到图像处理都离不开向量和矩阵的使用。而在向量和矩阵背后,线性代数的核心意义在于提供了⼀种看待世界的抽象视角:万事万物都可以被抽象成某些特征的组合,并在由预置规则定义的框架之下以静态和动态的方式加以观察。
着重于抽象概念的解释而非具体的数学公式来看,线性代数要点如下:线性代数的本质在于将具体事物抽象为数学对象,并描述其静态和动态的特性;向量的实质是 n 维线性空间中的静止点;线性变换描述了向量或者作为参考系的坐标系的变化,可以用矩阵表示;矩阵的特征值和特征向量描述了变化的速度与方向。
总之,线性代数之于人工智能如同加法之于高等数学,是一个基础的工具集。
概率论:如何描述统计规律?
除了线性代数之外,概率论也是人工智能研究中必备的数学基础。随着连接主义学派的兴起,概率统计已经取代了数理逻辑,成为人工智能研究的主流工具。在数据爆炸式增长和计算力指数化增强的今天,概率论已经在机器学习中扮演了核心角色。
同线性代数一样,概率论也代表了一种看待世界的方式,其关注的焦点是无处不在的可能性。频率学派认为先验分布是固定的,模型参数要靠最大似然估计计算;贝叶斯学派认为先验分布是随机的,模型参数要靠后验概率最大化计算;正态分布是最重要的一种随机变量的分布。
数理统计:如何以小见大?
在人工智能的研究中,数理统计同样不可或缺。基础的统计理论有助于对机器学习的算法和数据挖掘的结果做出解释,只有做出合理的解读,数据的价值才能够体现。数理统计根据观察或实验得到的数据来研究随机现象,并对研究对象的客观规律做出合理的估计和判断。
虽然数理统计以概率论为理论基础,但两者之间存在方法上的本质区别。概率论作用的前提是随机变量的分布已知,根据已知的分布来分析随机变量的特征与规律;数理统计的研究对象则是未知分布的随机变量,研究方法是对随机变量进行独立重复的观察,根据得到的观察结果对原始分布做出推断。
用一句不严谨但直观的话讲:数理统计可以看成是逆向的概率论。 数理统计的任务是根据可观察的样本反过来推断总体的性质;推断的工具是统计量,统计量是样本的函数,是个随机变量;参数估计通过随机抽取的样本来估计总体分布的未知参数,包括点估计和区间估计;假设检验通过随机抽取的样本来接受或拒绝关于总体的某个判断,常用于估计机器学习模型的泛化错误率。
最优化理论: 如何找到最优解?
本质上讲,人工智能的目标就是最优化:在复杂环境与多体交互中做出最优决策。几乎所有的人工智能问题最后都会归结为一个优化问题的求解,因而最优化理论同样是人工智能必备的基础知识。最优化理论研究的问题是判定给定目标函数的最大值(最小值)是否存在,并找到令目标函数取到最大值 (最小值) 的数值。 如果把给定的目标函数看成一座山脉,最优化的过程就是判断顶峰的位置并找到到达顶峰路径的过程。
通常情况下,最优化问题是在无约束情况下求解给定目标函数的最小值;在线性搜索中,确定寻找最小值时的搜索方向需要使用目标函数的一阶导数和二阶导数;置信域算法的思想是先确定搜索步长,再确定搜索方向;以人工神经网络为代表的启发式算法是另外一类重要的优化方法。
信息论:如何定量度量不确定性?
近年来的科学研究不断证实,不确定性就是客观世界的本质属性。换句话说,上帝还真就掷骰子。不确定性的世界只能使用概率模型来描述,这促成了信息论的诞生。
信息论使用“信息熵”的概念,对单个信源的信息量和通信中传递信息的数量与效率等问题做出了解释,并在世界的不确定性和信息的可测量性之间搭建起一座桥梁。
总之,信息论处理的是客观世界中的不确定性;条件熵和信息增益是分类问题中的重要参数;KL 散度用于描述两个不同概率分布之间的差异;最大熵原理是分类问题汇总的常用准则。
形式逻辑:如何实现抽象推理?
1956 年召开的达特茅斯会议宣告了人工智能的诞生。在人工智能的襁褓期,各位奠基者们,包括约翰·麦卡锡、赫伯特·西蒙、马文·闵斯基等未来的图灵奖得主,他们的愿景是让“具备抽象思考能力的程序解释合成的物质如何能够拥有人类的心智。”通俗地说,理想的人工智能应该具有抽象意义上的学习、推理与归纳能力,其通用性将远远强于解决国际象棋或是围棋等具体问题的算法。
如果将认知过程定义为对符号的逻辑运算,人工智能的基础就是形式逻辑;谓词逻辑是知识表示的主要方法;基于谓词逻辑系统可以实现具有自动推理能力的人工智能;不完备性定理向“认知的本质是计算”这一人工智能的基本理念提出挑战。
《人工智能基础课》全年目录
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充分了解数据及其特性,有助于我们更有效地选择机器学习算法。采用以上步骤在一定程度上可以缩小算法的选择范围,使我们少走些弯路,但在具体选择哪种算法方面,一般并不存在最好的算法或者可以给出最好结果的算法,在实际做项目的过程中,这个过程往往需要多次尝试,有时还要尝试不同算法。不过先用一种简单熟悉的方法,然后,在这个基础上不断优化,时常能收获意想不到的效果。
Ⅳ 人工智能需要什么基础
1.基础数学知识:线性代数、概率论、统计学、图论
2.基础计算机知识:操作系统、linux、网络、编译原理、数据结构、数据库
3.编程语言基础:C/C++、Python、Java
4.人工智能基础知识:ID3、C4.5、逻辑回归、SVM、分类器、等算法的特性、性质、和其他算法对比的区别等内容。
5.工具基础知识:opencv、matlab、caffe等
要进入人工智能行业,首先要有一定的数学功底,因为人工智能不同于app开发,网页开发、游戏开发等传统的互联网职位,先看看51cto学院人工智能的课程,会有不少帮助。人工智能是从数学中的“逼近理论”逐步演化而来的,当今人工智能所使用的方法,最开始的时候大部分是数学家为了逼近某些比较难表示的非线性函数而使用的。后来随着计算机性能的提高,计算机工作者,统计学家,开始尝试用这套“逼近理论”解决一些分类问题。逐步发展成为现在的人工智能局面。现在属于人工智能行业发展初期,各种可用的api函数都比较少,所以自己编写算法是必须要会的。
“人工智能”一词最初是在1956 年Dartmouth学会上提出的。从那以后,研究者们发展了众多理论和原理,人工智能的概念也随之扩展。人工智能(Artificial Intelligence),英文缩写为AI。它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。人工智能是计算机科学的一个分支,它企图了解智能的实质,并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器,该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。人工智能从诞生以来,理论和技术日益成熟,应用领域也不断扩大,可以设想,未来人工智能带来的科技产品,将会是人类智慧的“容器”。
人工智能是对人的意识、思维的信息过程的模拟。人工智能不是人的智能,但能像人那样思考、也可能超过人的智能。
Ⅳ 人工智能算法是建立在什么基础
人工智能算法是建立在数学、计算机科学和统计态型学等基础上的。帆瞎猜具体来说,人工智能算法主要依赖于以下几个方面的基础:
数学基础:包括线性代数、微积分、概率论、统计学、最优化理论等数学知识。
计算机科学基础:包括数据结构、算法设计与分析、计算机体系结构、操神启作系统、编程语言等计算机科学相关知识。
统计学基础:包括假设检验、方差分析、回归分析、因子分析、聚类分析等统计学相关知识。
机器学习基础:包括监督学习、无监督学习、半监督学习和强化学习等机器学习相关知识。
深度学习基础:包括神经网络、卷积神经网络、循环神经网络等深度学习相关知识。
这些基础知识有助于人工智能算法的理论研究和实际应用。通过这些基础知识的学习和掌握,可以更好地理解和应用不同的人工智能算法,并为人工智能的发展提供支持。
Ⅵ 人工智能需要什么基础
数学是人工智能必备的基础知识。线性代数将研究对象形式化,概率论描述统计规律。而且在各种算法以及程序语言都需要基于数学的计算方法。对于数学基础,需要掌握到高等数学、线性代数、概率论数理统计和随机过程、离散数学、数值分析等等。一般情况下本科理科专业的数学知识已经基本符合人工智能的相关要求。
人工智能需要大量的知识储备,基础如下:
基础课程:先学完基础课程在切入人工智能领域。
比如数学方面的:机器学习、深度学习、神经元算法、傅里叶变换、小波算法、时间序列、初级的高等代数和概率论等;计算机语言方面:标准的c语言;硬件:了解编译原理、操作系统,因为现在深度学习大量应用到了并行处理,对硬件不熟悉,就不能在有限的资源下实现更好的算法。
人工智能技术中算法是核心。人工神经网络,支持向量机,遗传算法等等算法;当然还有各个领域需要的算法,比如要让机器人自己在位置环境导航和建图就需要研究SLAM;总之算法很多需要时间的积累。
人工智能技术实现主要使用Python编程语言。通过编程语言将各种算法应用到计算机程序中,从而实现较终机器可执行的人工智能的程序。当然如果涉及到硬件开发的话,较好还要掌握一些C语言之类的编程语言。
前景很好,中国正在产业升级,工业机器人和人工智能方面都会是强烈的热点,而且正好是在3~5年以后的时间。难度,肯定高,要求你有创新的思维能力,高数中的微积分、数列等等必须得非常好,软件编程(基础的应用较广泛的语言:C/C++)必须得很好。
微电子(数字电路、低频高频模拟电路、较主要的是嵌入式的编程能力)得学得很好,还要有一定的机械设计能力(空间思维能力很重要)。这样的话,你就是人才,你就是中国未来5年以后急需的人工智能领域的人才。一门深入地钻研下去,你就是这个领域的甚至大师。
Ⅶ 人工智能需要什么基础
需要数学基础:高等数学,线性代数,概率论数理统计和随机过程,离散数学,数值分析。数学基础知识蕴含着处理智能问题的基本思想与方法,也是理解复杂算法的必备要素。今天的种种人工智能技术归根到底都建立在数学模型之上,要了解人工智能,首先要掌握必备的数学基础知识。线性代数将研究对象形式化,概率论描述统计规律。需要算法的积累:人工神经网络,支持向量机,遗传算法等等算法;当然还有各个领域需要的算法,比如要让机器人自己在位置环境导航和建图就需要研究SLAM;总之算法很多需要时间的积累。需要掌握至少一门编程语言,比如C语言,MATLAB之类。毕竟算法的实现还是要编程的;如果深入到硬件的话,一些电类基础课必不可少。
Ⅷ 人工智能需要什么基础
人工智能(AI)基础:
1、核心三要素——算力、算法、数据(三大基石):
算法、算力、数据作为人工智能(AI)核心三要素,相互影响,相互支撑,在不同行业中形成了不一样的产业形态。随着算法的创新、算力的增强、数据资源的累积,传统基础设施将借此东风实现智能化升级,并有望推动经济发展全要素的智能化革新。让人类社会从信息化进入智能化。
2、技术基础:
(1)文艺复兴后的人工神经网络。
人工神经网络是一种仿造神经元运作的函数演算,能接受外界资讯输入的刺激,且根据不同刺激影响的权重转换成输出的反应,或用以改变内部函数的权重结构,以适应不同环境的数学模型。
(2)靠巨量数据运作的机器学习。
科学家发现,要让机器有智慧,并不一定要真正赋予它思辩能力,可以大量阅读、储存资料并具有分辨的能力,就足以帮助人类工作。
(3)人工智能的重要应用:自然语言处理。
自然语言处理的研究,是要让机器“理解”人类的语言,是人工智能领域里的其中一项重要分支。
自然语言处理可先简单理解分为进、出计算机等两种:
其一是从人类到电脑──让电脑把人类的语言转换成程式可以处理的型式;
其二是从电脑回馈到人──把电脑所演算的成果转换成人类可以理解的语言表达出来。