人工智慧學習太艱苦?試試Google的這項產品!

人工智慧學習之路固然艱苦,然而學習難度大,曲線陡的機器學習,對大多數入門者也有一個比較通用的學習路徑,也有一些優秀的入門資料可以降低大家的學習門檻,同時激發我們的學習樂趣。


簡單說來,大概的一個學習路徑如下

1、數學基礎

機器學習之所以相對於其他開發工作,更有門檻的根本原因就是數學。每一個演算法,要在訓練集上最大程度擬合同時又保證泛化能力,需要不斷分析結果和數據,調優參數,這需要我們對數據分佈和模型底層的數學原理有一定的理解。所幸的是如果只是想合理應用機器學習,而不是做相關方向高精尖的research,需要的數學知識溫習一下還是基本能理解下來的,基本所有常見機器學習演算法需要的數學基礎,都集中在微積分、線性代數和概率與統計當中。

2、機器學習典型方法

絕大多數問題用典型機器學習的演算法都能解決,粗略地列舉一下這些方法如下:

處理分類問題的常用演算法包括:邏輯回歸(工業界最常用),支持向量機,隨機森林,樸素貝葉斯(NLP中常用),深度神經網路(視頻、圖片、語音等多媒體數據中使用)。

處理回歸問題的常用演算法包括:線性回歸,普通最小二乘回歸(Ordinary Least Squares Regression),逐步回歸(Stepwise Regression),多元自適應回歸樣條(Multivariate Adaptive Regression Splines)

處理聚類問題的常用演算法包括:K均值(K-means),基於密度聚類,LDA等等。

降維的常用演算法包括:主成分分析(PCA),奇異值分解(SVD) 等。

推薦系統的常用演算法:協同過濾演算法

模型融合(model ensemble)和提升(boosting)的演算法包括:bagging,adaboost,GBDT,GBRT

其他很重要的演算法包括:EM演算法等等。

3.編程語言、工具和環境

看了無數的理論與知識,總歸要落到實際動手實現和解決問題上。而沒有工具所有的材料和框架、邏輯、思路都給你,也寸步難行。因此我們還是得需要合適的編程語言、工具和環境幫助自己在數據集上應用機器學習演算法,或者實現自己的想法。對初學者而言,Python和R語言是很好的入門語言,很容易上手,同時又活躍的社區支持,豐富的工具包幫助我們完成想法。Google的TensorFlow機器學習訓練系統以及最新發佈的vision kit 人工智慧圖像識別套件和voice kit人工智慧語音識別套件更是大大降低了人工智慧學習實踐的門檻。

TensorFlow簡介

TensorFlow是Google的開源深度學習庫,在圖形分類、音頻處理、推薦系統和自然語言處理等場景下都有豐富的應用,使用這一框架,可以用來構建和測試深度神經網路。毫不誇張得說,TensorFlow的流行讓深度學習門檻變得越來越低,只要你有Python和機器學習基礎,入門和使用神經網路模型變得非常簡單。

深度學習讓我們能夠以極高的準確性構建複雜的應用程式。圖像、視頻、文本、音頻等領域的問題,都可以通過深度學習解決。TensorFlow可以用於實現前述所有應用。


TensorFlow很快成為GitHub上用戶最多的深度學習框架。這個庫之所以如此流行,是因為開發人員可以輕鬆的用其來搭建、測試和部署機器學習應用。

Voice Kit 簡介

Google的AIY Voice Kit 套件可借助 Google Assistant SDK 和 Cloud Speech API,將樹莓派 3 轉換為語音數字助理。用戶可在此基礎上創建虛擬語音助手、為自己的專案添加語音交互功能。比如用戶可以打造類似於於Google home,Apple HomePod、Amazon Alexa ,小度同學,小愛同學等的智能語音助手。



Google 還提供了一些 Voice Kit 的使用場景,控制開關等等。通過 Google 提供的技術文檔和演示,很多用戶都能親手構建出屬於自己的AI語音助手。

Vision Kit 簡介

開發套件內置3種基於 TensorFlow 的類神經網路模型應用程式:

第 1 種程式以 MobileNets 為基礎,能夠辨識數千種常見的物品;

第 2 種則是用於進行人臉辨識並分析他們的表情,

第 3 種程式可以用來區分人,貓,狗。


Vision Kit 套件的功能相當豐富,使用者也能自行開發各種功能,同樣也可以將自己訓練的模型結合套件製作產品原型,例如可以用來分辨多種動物與植物的品種,記錄寵物的行動,記錄車輛,訪客的進出,或是在有外人進入房間時發出警報等等。在家做完人工智能相機,出門就可以跟朋友“曬命”了~~

除了在 AIY Projects 網站可以下載視覺套件的預訓練模型,Google 也在近日推出了基於 TensorFlow 框架的 TensorFlow.js,有了這項工具,即使沒有機器視覺方面的博士學位,也可以做到許多事情;像是在流覽器中訓練自己的寵物臉辨識系統,並在自家的監視系統中使用。

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