學人工智能,為什麼要先學數學?

順子40271791


百戰程序員IT問題專業解答

首先需要明白,不是學人工智能要求數學,

而是想學好人工智能需要數學。

人工智能領域,對於隨便學學,入門級,和普通級別對數學的要求並不是很高。

現在學習人工智能的人多數都是調用各方的開源庫,比如TF,pytorch,keras,caffe,這些庫的使用多數人都能夠學會,很多人甚至是調用別人寫好的開源項目。

而真正需要數學的是,搞懂人工智能,例如你想做一個項目,然而目前開源的框架無法滿足你的要求,你需要自己搭建模型,這裡開始需要你具有高水平的數學。這樣你才能建立自己的數學模型,然後不斷的修改,找到合適的模型結構。

在人工智能領域,主要數學知識,線性代數,微積分,概率論等,人工智能的卷積神經網絡,循環神經網絡等一系列的網絡都需要掌握數學。當然並不是數學厲害的人就一定能學好人工智能,人工智能是理論與實踐結合的領域,也就是理論知識和寫代碼的能力。如果你想真正學好人工智能那麼數學自然是不可少的,同事實踐能力也是必須的。


小小程序員玲兒


這是一個非常好的問題,作為一名科技從業者,我來回答一下。

首先,人工智能是一個非常典型的交叉學科,不僅涉及到數學,同時還涉及到計算機、控制學、經濟學、哲學、神經學、語言學等多個學科,所以人工智能技術不僅難度較高,知識量也非常龐大,這也是為什麼長期以來,人工智能人才的培養都集中在研究生教育領域的重要原因。

人工智能當前有六個大的研究領域,包括自然語言處理、計算機視覺、機器學習、知識表示、自動推理和機器人學,這些研究方向都離不開數學知識,所以要想在人工智能的研發領域走得更遠,一定要有一個紮實的數學基礎。

以機器學習為例,機器學習的步驟包括數據收集、算法設計、算法實現、算法訓練、算法驗證和算法應用,所以機器學習的基礎是數據,而核心則是算法,所以也可以把機器學習問題看成是一個數學問題。機器學習在人工智能領域的應用非常廣泛,所以很多初學者在進入人工智能領域之前,都會先從機器學習開始學起,而要想順利入門機器學習的相關知識,數學基礎是非常關鍵的。

雖然人工智能對於數學的要求比較高,但是即使數學基礎不好,也可以在學習人工智能技術的過程中,逐漸補齊自己的數學短板,在學習人工智能技術的初期,也並不會遇到非常複雜的數學問題,只需要具有一些線性代數、概率論的基礎知識就可以了。

最後,人工智能技術的學習對於場景有比較高的要求,所以學習人工智能技術並不建議完全通過自學的方式來掌握,最好能夠藉助研發團隊的實驗和交流環境,來不斷提升自身的研發能力。

我從事互聯網行業多年,目前也在帶計算機專業的研究生,主要的研究方向集中在大數據和人工智能領域,我會陸續寫一些關於互聯網技術方面的文章,感興趣的朋友可以關注我,相信一定會有所收穫。

如果有互聯網、大數據、人工智能等方面的問題,或者是考研方面的問題,都可以在評論區留言,或者私信我!


IT人劉俊明


學人工智能要先學數學嗎?


其實,我們現代的科技發展都需要學數學。數學確切地說,不屬於自然科學,它是一種語言,描述世界的一種語言,是對自然界事務的歸納和總結。像我們學物理,就必須要先學數學。牛頓發明微積分就是為了表達他的牛頓三定律。愛因斯坦不學黎曼幾何,也創建不了偉大的廣義相對論。現在很著名的物理學家愛德華·威滕,他獲得過數學中的最高獎菲爾茲獎。物理跟數學密不可分。


人工智能跟數學也是密不可分。


我們先看看人工智能的起源,人工智能起源可以追溯到萊布尼茨的時代。萊布尼茲是數學家。現代公認的人工智能之父是圖靈。圖靈是數學家,他的著名論文《計算機器與智能》中提出了一個問題:機器會思考嗎?提出了著名的圖靈測試。這是一篇徹頭徹尾的數學方面的論文,從數學的範疇引申到了人工智能和思維的問題。所以,人工智能一開始就是數學家們提出的,當然跟數學的關係非常緊密。


在科學界和產業界,人工智能跟普通老百姓想的不一樣,不是外形像人,而是在功能上,人工智能能夠模擬、代替或者加強人類某些方面的能力。比如會聽(語音識別、機器翻譯等)、會看(圖像識別、文字識別等)、會說(語音合成、人機對話等)、會思考(人機對弈、定理證明等)、會學習(機器學習、知識表示等)、會行動(機器人、自動駕駛汽車等)。


這些語音識別、圖像識別、機器學習等等,怎麼來實現呢?全部是用數學來實現,下圖就是人工神經網絡的一個學習的數學模型。有本暢銷書叫《數學之美》,作者是清華畢業生,曾在谷歌和騰訊當過研究員。這本書裡面講到了信息、搜索、文字識別、語言識別模型等的各種數學模型和公式。


人工智能需要的關鍵的數學知識,主要是偏向離散數學和統計數學。需要的數學知識包括:數學分析、高等代數、概率與統計、模式識別、泛函分析等等。


可以說,如果要在人工智能方面有所成就,數學一定要學好。所以,這也是我經常說的,要學人工智能最好是名校,最好是博士,因為在名校,數學基礎才有保證。


不過,由於人工智能的就業崗位很多,有很多崗位也不需要很多數學,有電子信息、控制和計算機編程能力就夠了。各人根據自己情況來定,不要被數學嚇唬住。


總之,人工智能是我們科技一個非常重要的發展方向,有志者都可以參與。


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