楊 斌
(大理農(nóng)林職業(yè)技術(shù)學(xué)院,大理 671003)
20世紀(jì)中期,人工智能技術(shù)得到了發(fā)展,并表現(xiàn)出快速發(fā)展的態(tài)勢,對社會發(fā)展和經(jīng)濟進步產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。人工智能技術(shù)屬于一項綜合性技術(shù),需要多門學(xué)科作為支持,不僅包括計算機科學(xué)、信息技術(shù)科學(xué)、數(shù)學(xué)科學(xué),而且也涉及到工程技術(shù)、哲學(xué)、心理學(xué)等。人工智能研究的指向是賦予機器以人的“聰明”,從而像人一樣去認(rèn)識世界,學(xué)會思考。
基于人工智能技術(shù)的機器學(xué)習(xí),需要我們對機器學(xué)習(xí)進行系統(tǒng)性研究,明確其定義,了解機器學(xué)習(xí)研究的基本目的和機器學(xué)習(xí)方式。
機器學(xué)習(xí)是指借助識別手段(包括知識識別和系統(tǒng)識別),提升機械的學(xué)習(xí)能力,從而使機械獲得新的知識,掌握新的技能。機器學(xué)習(xí)和人的學(xué)習(xí)有點相似,人類如果不注重學(xué)習(xí),就會造成知識結(jié)構(gòu)的老化和技能弱化。機器如果不學(xué)習(xí),那么機器學(xué)習(xí)效果也會受到影響,從而導(dǎo)致機器效能的降低。通過機器學(xué)習(xí),提高機器分析問題、解決問題等能力,機器的創(chuàng)新能力才能得到較好的發(fā)展。機器學(xué)習(xí)是人工智能發(fā)展的必然結(jié)果,也是當(dāng)前科學(xué)研究的熱門領(lǐng)域。
機器學(xué)習(xí)研究的目的是多元的,根據(jù)當(dāng)前機器學(xué)習(xí)研究的領(lǐng)域和成果,可以歸納為以下幾個研究目的。一是人類學(xué)習(xí)過程模擬研究。機器學(xué)習(xí)研究的重點是對人類學(xué)習(xí)過程進行模擬研究,從而在研究的基礎(chǔ)上建立起模型,從而使機器具備像人類一樣的學(xué)習(xí)能力;二是機器關(guān)聯(lián)性理論學(xué)習(xí)和研究,機器學(xué)習(xí)需要建立在科學(xué)理論基礎(chǔ)上,嘗試多種學(xué)習(xí)方法,并遵循機器自身的特征和基本屬性,優(yōu)化程序設(shè)計,從而厘清兩者的相似性,以及他們之間的區(qū)別性;三是機器學(xué)習(xí)程序設(shè)定。該研究的主要目標(biāo)是對機器知識獲得的工具進行研究,以及相關(guān)系統(tǒng)進行研究。
機器學(xué)習(xí)方式,主要是針對人類的學(xué)習(xí)方式,對人類學(xué)習(xí)和機器學(xué)習(xí)的方式進行綜合性學(xué)習(xí),從而達(dá)到優(yōu)化機器學(xué)習(xí)方式的目的,使機器學(xué)習(xí)方式更加科學(xué)、有效。其中研究的一個重點是擴展性,以人類學(xué)習(xí)和思考方式為基礎(chǔ),進行機械式擴展,提高機械工作效能。目前,機器學(xué)習(xí)方式主要形成兩種思路,一種是演繹學(xué)習(xí)系統(tǒng),它采用的是從一般再到特殊推進的方法;一種是歸納學(xué)習(xí)系統(tǒng),它的思路和前者恰恰相反,從特殊再向一般推進,歸納學(xué)習(xí)又包括兩種模式,一是傳統(tǒng)歸納模式,一種是創(chuàng)新歸納模式。
基于人工智能的機器學(xué)習(xí)體現(xiàn)出系統(tǒng)性,下面從環(huán)境適應(yīng)性機器學(xué)習(xí)、機器知識庫擴展延伸和機器學(xué)習(xí)反饋評價體系等三個方面,進行系統(tǒng)的闡述。
機器學(xué)習(xí)和人類學(xué)習(xí)存在很大的差異性,其中一個顯著的差異是環(huán)境適應(yīng)性差異,因此,環(huán)境適應(yīng)性機器學(xué)習(xí)成為人工智能技術(shù)研究的一個熱門話題。機器學(xué)習(xí)的效果和環(huán)境對系統(tǒng)的支持效果有關(guān),不僅如此,環(huán)境適宜性又是機器內(nèi)部體系存放原則建立的重要依據(jù)。但是,環(huán)境不是一成不變的,體現(xiàn)出復(fù)雜化和多變性特征,這就需要機器學(xué)習(xí)過程中,提供大量的數(shù)據(jù)支持,并刪除不相干的環(huán)節(jié),最后通過推廣和總結(jié),形成系統(tǒng)動作指導(dǎo)的基本準(zhǔn)則。這樣勢必導(dǎo)致機器學(xué)習(xí)過程的復(fù)雜化,不利于系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。
機器學(xué)習(xí)要獲得更好的發(fā)展,離不開機器知識庫的設(shè)置,通過機器知識庫設(shè)置,使其形成豐富多樣的種類,并形成多樣化的表現(xiàn)形式,其中還包括最基本的特征向量、網(wǎng)絡(luò)化關(guān)聯(lián)和規(guī)則化語言等。機器學(xué)習(xí)要達(dá)到這一目標(biāo),需要對機器知識庫進行擴展和延伸,這樣才能達(dá)到提高機器學(xué)習(xí)能力的目標(biāo)。機器知識庫擴展延伸要抓住以下重點:表達(dá)模式。表達(dá)模式建構(gòu)不僅要做到邏輯簡單,而且要使表意更加明確;計算成本低效化。在計算過程中,要簡化推理過程,力求做到容易理解,形成高效的推理過程;延展性。延展性主要從知識的角度而言的,要實現(xiàn)最大程度的知識延展。
機器學(xué)習(xí)是否有效,離不開反饋評價體系,反饋評價的重點主要包括以下幾方面的內(nèi)容:基礎(chǔ)性反饋評價,它表現(xiàn)出簡單化、基礎(chǔ)性規(guī)則;復(fù)雜性反饋評價體系,它的復(fù)雜性體現(xiàn)在概念的多樣化;策略分析評價體系,這一環(huán)節(jié)是設(shè)計并建立起小型評價體系。三個方面的內(nèi)容不是一蹴而就的,而是需要根據(jù)實際和相關(guān)的任務(wù),循序漸進地推進。此外,還要注重學(xué)習(xí)反饋評價體系的透明度,包括執(zhí)行的過程、結(jié)果等,都要作出較為透明化的反饋評價。
總之,人工智能時代,機器學(xué)習(xí)研究是一個必然的方向,也是一個熱門的研究領(lǐng)域。這就需要我們對機器學(xué)習(xí)進行系統(tǒng)性的研究,包括理論層面的建構(gòu)和實踐層面的探索,從而擴展人工智能技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域,發(fā)揮人工智能在推動社會變革、改善人們生活中的積極作用。