人工智能算法与实践-第1章 人工智能与算法概述

1.4算法在人工智能中的应用1.1人工智能1.2

AI算法简介1.3人工智能与算法的关系目录第一章人工智能与算法概述人工智能算法与实践—1

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01人工智能PartONE—2

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人工智能核心要点计算机视觉、机器学习、自然语言处理、机器人和语音识别。以上5项技术的产业化，是人工智能产业化的要素。人工智能将是一个万亿级的市场，甚至是10万亿级的市场，将会为我们带来一些全新且容量巨大的子产业，比如机器人、智能传感器、可穿戴设备等，其中最令人期待的是机器人子产业。人工智能的定义人工智能也称作机器智能，是计算机科学、控制论、信息论、神经生理学、心理学、语言学等多种学科互相渗透而发展起来的一门综合性学科。人工智能的应用面也非常广，例如，用计算机模拟人脑的部分功能进行学习、推理、联想和决策；模拟医生给病人诊病的医疗诊断专家系统；机器人的研究和应用等。1.1.1人工智能的概念—3

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1.1.2人工智能的发展营销与信息服务

人工智能通过用户画像和推荐系统，应用的后台服务器可以根据你的浏览行为与相关数据，做到精准推荐相关内容。生产与制造业

在现代化的生产和制造业中，人工智能技术的应用为企业带来更高效的生产效率、更优质的产品质量和更合理的全局调度，提高企业的生产效益。交通与运输

教育

“AI+教育”打造了一个未来教育领域的典型示范。在课堂上，学生们可以佩戴虚拟现实设备去身临其境般地体验课本上的不同知识，而不只是面对文字。1.1.3人工智能的应用—5

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在网约车司机调度、餐饮配送、出行路线规划等领域，高德、百度、腾讯等企业利用人工智能实时优化导航服务。生物与基因科学研究利用深度学习、知识图谱以及大数据挖掘等技术和高性能计算机的研发与使用，甚至可以实现基因编程，从根本上延长人类的寿命。医疗卫生保健基于大数据、深度学习以及图像识别技术，医生可以获得更快速准确的病情诊断，更安全的手术和及时的医疗救助，进而提高每个人的长期存活率。智能家居客服与政务系统“AI+教育”打造了一个未来教育领域的典型示范智能聊天机器人能够快速准确地定位客户需求，从而实现高效率的工作，极大地降低企业客服运营成本，提高办公效率并提升用户体验。1.1.3人工智能的应用—6

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智能家居是人们现在可以直观感受到的人工智能技术。借助物联网技术和自动化技术，为人们提供更高效、更方便和更安全的生活体验，提升人们的幸福感。02AI算法简介PartTWO—7

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什么是算法？“算法”一词英文为“algorithm”，指的是解题方案的准确而完整的描述，是一系列解决问题的清晰指令，即用系统的方法描述解决问题的策略机制。算法一般可以为数学原理、计算公式和计算方法，也可以为文字、流程图或代码等。通常我们熟知的基本数学算法包括求解线性方程的算法、求解最小公倍数的算法等。而在计算机相关的领域，常用算法包括排序算法、递归算法、动态规划算法、贪心算法等。算法对于人类生产生活的各个领域都起到了巨大的推动作用，为人类的生活带来了诸多便利。1.2.1算法定义—8

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AI算法定义人工智能算法，即通过计算机来模拟人的思维和智能，在一定的输入前提之下，按照设定程序运行，由计算机来完成特定功能的输出，解决特定问题的方法的准确描述或清晰的有限指令。人工智能算法的本质就是按照其自身逻辑展开一系列对用户和数据的抓取，通过技术逻辑设定的方向导出某个结果。例如利用人工智能算法实现的商品推荐就是在深度分析用户个人数据的基础上，为其推送符合其偏好的信息。1.2.2

AI算法定义—9

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神经网络类(反向传播、波尔兹曼机、卷积神经网络等)，贝叶斯类(朴素贝叶斯、高斯贝叶斯等)，决策树类(分类和回归树等)，线性分类器类(Fisher的线性判别、线性回归、逻辑回归等)。神经网络类(生成对抗网络，前馈神经网络等)

，关联规则学习类(先验算法、Eclat算法、FP-Growth算法等)

，分层聚类算(单连锁聚类，概念聚类等)

，聚类分析(K-means算法、K均值聚类、K-medians聚类等)

，异常检测类(K最邻近算法，局部异常因子算法等)

生成模型、低密度分离、基于图形的方法、联合训练等。Q学习、状态-行动-奖励-状态-行动、DQN、策略梯度算法、基于模型强化学习、时序差分学习等。1234按照训练方式分类1.2.3

AI算法分类—10

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监督学习无监督学习半监督学习类强化学习类按照任务类型分类多分类聚类异常检测回归二分类二分类支持向量机，二分类平均感知器，二分类决策森林等多分类逻辑回归，多分类神经网络，多分类决策森林等排序回归，泊松回归，线性回归等层次聚类，K-means算法，模糊聚类FCM算法等一分类支持向量机，基于PCA的异常检测等1.2.3

AI算法分类—11

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03人工智能与算法的关系PartTHREE—12

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人工智能与算法人工智能的三大基石—算法、数据和计算能力，算法作为其中之一，是非常重要的。人工智能发展需要算法，算法的优劣直接导致了人工智能的水平高低。目前，掌握人工智能领域中使用最广泛的编程语言Python。对于AI项目来说，算法几乎是灵魂。在人工智能看来，人的所有行动都只是一种算法，是一种数据随意组合之后的可能性结果。人工智能与算法的关系，大致可以理解为人工智能与机器学习和深度学习的关系。人工智能是最早出现的，也是最大的，其次是机器学习、最后是深度学习。1.3人工智能与算法的关系

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人工智能机器学习深度学习1人工智能是为机器赋予人的智能早在1956年夏天那次会议，人工智能的先驱们就梦想着用当时刚刚出现的计算机来构造复杂的、拥有与人类智慧同样本质特性的机器。2机器学习是一种实现人工智能的方法机器学习最基本的做法，是使用算法来解析数据、从中学习，然后对真实世界中的事件做出决策和预测。3深度学习是一种实现机器学习的技术人工神经网络（ArtificialNeuralNetworks）是早期机器学习中的一个重要的算法，历经数十年风风雨雨。神经网络的原理是受我们大脑的生理结构——互相交叉相连的神经元启发。1.3人工智能与算法的关系

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04算法在人工智能的应用PartFOUR—15

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….金融领域汽车领域围棋领域随着社会的发展，时代的进步，人工智能的发展也越来越迅速，同时算法在人工智能里扮演者至关重要的角色，人工智能在图像语音识别、机器人科技、金融科技等各个领域里已经取得了巨大的成就。AlphaGo2017年5月份在杭州乌镇人工智能技术以AlphaGo为载体与围棋世界冠军柯洁进行了世纪大战，最终以3：0的比分取得了毫无