這篇文章是馬同學(xué)機(jī)器學(xué)習(xí)《監(jiān)督式學(xué)習(xí)》課程的一篇試讀，感興趣的同學(xué)可以訪問：馬同學(xué)高等數(shù)學(xué)?進(jìn)一步了解課程。
機(jī)器學(xué)習(xí)算是人工智能的一個(gè)分支，所以讓我們從人工智能說起。
1 人工智能精確定義人工智能很難，大概就是機(jī)器獲得了類似人類的智慧，甚至成為了超人：
很長(zhǎng)的一段時(shí)間人工智能只是一個(gè)幻想，直到20世紀(jì)40年代電腦的出現(xiàn)，才有一批科學(xué)家開始嚴(yán)肅地探討實(shí)現(xiàn)的可能性。經(jīng)過快一個(gè)世紀(jì)的努力，逐漸取得了一些成果，比如自動(dòng)駕駛：
比如兩足機(jī)器人：
當(dāng)然，這些離人工智能的完全體還差之甚遠(yuǎn)，需要我們繼續(xù)加油接力。2 人工智能的分支剛才提到的自動(dòng)駕駛要不斷觀察周圍的環(huán)境，以及判斷觀察到的是障礙還是道路，這需要“機(jī)器視覺”和“機(jī)器學(xué)習(xí)”；兩足機(jī)器人必須不斷調(diào)整身體的平衡，這就是“自動(dòng)化控制”。這些都是人工智能的分支，除此之外還有很多（下面列舉的只是冰山一角）：
我們的課程會(huì)關(guān)注其中一個(gè)分支，“機(jī)器學(xué)習(xí)”。3 機(jī)器學(xué)習(xí)下面再詳細(xì)解釋下自動(dòng)駕駛，方便我們進(jìn)一步理解“機(jī)器學(xué)習(xí)”到底是什么？3.1 自動(dòng)駕駛自動(dòng)駕駛中需要通過“機(jī)器視覺”不斷看到周圍的物體：
然后通過“機(jī)器學(xué)習(xí)”來辨識(shí)出這些物體是什么。比如識(shí)別出人（person）、車（car）、交通燈(traffic light)等等：
3.2 機(jī)器學(xué)習(xí)學(xué)會(huì)辨識(shí)圖片的過程是這樣的，比如輸入大量的車輛的圖片給機(jī)器“學(xué)習(xí)”（具體怎么學(xué)，就是本課程所要探討的），最后它就會(huì)知道這些圖片代表的是車（car）：
這個(gè)過程和人類的學(xué)習(xí)過程類似，所以稱為機(jī)器學(xué)習(xí)。4 訓(xùn)練和預(yù)測(cè)“機(jī)器學(xué)習(xí)”最重要的是“預(yù)測(cè)”，比如剛才通過大量的圖片學(xué)會(huì)什么是車后，再來一張沒有見過的車輛的圖片，我們希望機(jī)器可以做出正確的判斷：
因此“機(jī)器學(xué)習(xí)”包含兩個(gè)部分，這也是我們課程最關(guān)心的兩個(gè)部分：
訓(xùn)練：比如提供大量的汽車圖片給機(jī)器“學(xué)習(xí)”，教會(huì)機(jī)器什么是車，這就是訓(xùn)練
預(yù)測(cè)：訓(xùn)練結(jié)束后，我們需要機(jī)器可以對(duì)沒有見過的圖片進(jìn)行判斷，并且要保證一定的正確率，這就是預(yù)測(cè)
5 機(jī)器學(xué)習(xí)的適用條件如果要解決的問題符合以下三條，可以考慮運(yùn)用機(jī)器學(xué)習(xí)：
要解決的問題中存在某種模式
這種模式不容易直接定義
有足夠的數(shù)據(jù)可以幫助我們找出該模式
下面還是借助自動(dòng)駕駛的例子來解釋下這三條。5.1 存在某種模式各種車之間是存在共同之處的，也就是存在某種模式的，這樣才具備學(xué)習(xí)的可能性。所以在“自動(dòng)駕駛”的例子中，才可以通過學(xué)習(xí)已知的圖片來判斷未知的圖片：
5.2 模式不容易直接定義車輛之間存在的模式不容易直接定義，也就是很難清楚地定義到底什么是車。假如定義車有四個(gè)輪胎，但實(shí)際要復(fù)雜得多，比如下圖中右側(cè)有一輛紅車被遮擋了一半，只能看到兩個(gè)輪胎：
5.3 足夠的數(shù)據(jù)很顯然，有足夠多的汽車照片可以幫助機(jī)器找出該模式的：
5.4 行星的運(yùn)行軌道舉個(gè)例子吧（課程中有更多的例子），比如行星的運(yùn)行軌道適合用機(jī)器學(xué)習(xí)來預(yù)測(cè)嗎？
我覺得應(yīng)該是不適合的。因?yàn)椋?/p>
行星的運(yùn)行軌道肯定是存在某種模式的，即符合物理定律
這些物理定律是非常確定的，用定律來預(yù)測(cè)行星軌道是非常準(zhǔn)確的
如果用過往的行星軌道數(shù)據(jù)進(jìn)行機(jī)器學(xué)習(xí)，從而預(yù)測(cè)行星軌道，很有可能效果反而不好
6 小結(jié)總結(jié)下，機(jī)器學(xué)習(xí)是人工智能的一個(gè)分支。它包含兩個(gè)重要步驟，先通過已有數(shù)據(jù)來訓(xùn)練，然后對(duì)未知數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測(cè)，這和人類學(xué)習(xí)的過程類似：
當(dāng)要解決的問題符合以下三條，可以考慮運(yùn)用機(jī)器學(xué)習(xí)：
要解決的問題中存在某種模式
這種模式不容易直接定義
有足夠的數(shù)據(jù)可以幫助我們找出該模式
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