学人工智能,为什么要先学数学?

顺子40271791


百战程序员IT问题专业解答

首先需要明白,不是学人工智能要求数学,

而是想学好人工智能需要数学。

人工智能领域,对于随便学学,入门级,和普通级别对数学的要求并不是很高。

现在学习人工智能的人多数都是调用各方的开源库,比如TF,pytorch,keras,caffe,这些库的使用多数人都能够学会,很多人甚至是调用别人写好的开源项目。

而真正需要数学的是,搞懂人工智能,例如你想做一个项目,然而目前开源的框架无法满足你的要求,你需要自己搭建模型,这里开始需要你具有高水平的数学。这样你才能建立自己的数学模型,然后不断的修改,找到合适的模型结构。

在人工智能领域,主要数学知识,线性代数,微积分,概率论等,人工智能的卷积神经网络,循环神经网络等一系列的网络都需要掌握数学。当然并不是数学厉害的人就一定能学好人工智能,人工智能是理论与实践结合的领域,也就是理论知识和写代码的能力。如果你想真正学好人工智能那么数学自然是不可少的,同事实践能力也是必须的。


小小程序员玲儿


这是一个非常好的问题,作为一名科技从业者,我来回答一下。

首先,人工智能是一个非常典型的交叉学科,不仅涉及到数学,同时还涉及到计算机、控制学、经济学、哲学、神经学、语言学等多个学科,所以人工智能技术不仅难度较高,知识量也非常庞大,这也是为什么长期以来,人工智能人才的培养都集中在研究生教育领域的重要原因。

人工智能当前有六个大的研究领域,包括自然语言处理、计算机视觉、机器学习、知识表示、自动推理和机器人学,这些研究方向都离不开数学知识,所以要想在人工智能的研发领域走得更远,一定要有一个扎实的数学基础。

以机器学习为例,机器学习的步骤包括数据收集、算法设计、算法实现、算法训练、算法验证和算法应用,所以机器学习的基础是数据,而核心则是算法,所以也可以把机器学习问题看成是一个数学问题。机器学习在人工智能领域的应用非常广泛,所以很多初学者在进入人工智能领域之前,都会先从机器学习开始学起,而要想顺利入门机器学习的相关知识,数学基础是非常关键的。

虽然人工智能对于数学的要求比较高,但是即使数学基础不好,也可以在学习人工智能技术的过程中,逐渐补齐自己的数学短板,在学习人工智能技术的初期,也并不会遇到非常复杂的数学问题,只需要具有一些线性代数、概率论的基础知识就可以了。

最后,人工智能技术的学习对于场景有比较高的要求,所以学习人工智能技术并不建议完全通过自学的方式来掌握,最好能够借助研发团队的实验和交流环境,来不断提升自身的研发能力。

我从事互联网行业多年,目前也在带计算机专业的研究生,主要的研究方向集中在大数据和人工智能领域,我会陆续写一些关于互联网技术方面的文章,感兴趣的朋友可以关注我,相信一定会有所收获。

如果有互联网、大数据、人工智能等方面的问题,或者是考研方面的问题,都可以在评论区留言,或者私信我!


IT人刘俊明


学人工智能要先学数学吗?


其实,我们现代的科技发展都需要学数学。数学确切地说,不属于自然科学,它是一种语言,描述世界的一种语言,是对自然界事务的归纳和总结。像我们学物理,就必须要先学数学。牛顿发明微积分就是为了表达他的牛顿三定律。爱因斯坦不学黎曼几何,也创建不了伟大的广义相对论。现在很著名的物理学家爱德华·威滕,他获得过数学中的最高奖菲尔兹奖。物理跟数学密不可分。


人工智能跟数学也是密不可分。


我们先看看人工智能的起源,人工智能起源可以追溯到莱布尼茨的时代。莱布尼兹是数学家。现代公认的人工智能之父是图灵。图灵是数学家,他的著名论文《计算机器与智能》中提出了一个问题:机器会思考吗?提出了著名的图灵测试。这是一篇彻头彻尾的数学方面的论文,从数学的范畴引申到了人工智能和思维的问题。所以,人工智能一开始就是数学家们提出的,当然跟数学的关系非常紧密。


在科学界和产业界,人工智能跟普通老百姓想的不一样,不是外形像人,而是在功能上,人工智能能够模拟、代替或者加强人类某些方面的能力。比如会听(语音识别、机器翻译等)、会看(图像识别、文字识别等)、会说(语音合成、人机对话等)、会思考(人机对弈、定理证明等)、会学习(机器学习、知识表示等)、会行动(机器人、自动驾驶汽车等)。


这些语音识别、图像识别、机器学习等等,怎么来实现呢?全部是用数学来实现,下图就是人工神经网络的一个学习的数学模型。有本畅销书叫《数学之美》,作者是清华毕业生,曾在谷歌和腾讯当过研究员。这本书里面讲到了信息、搜索、文字识别、语言识别模型等的各种数学模型和公式。


人工智能需要的关键的数学知识,主要是偏向离散数学和统计数学。需要的数学知识包括:数学分析、高等代数、概率与统计、模式识别、泛函分析等等。


可以说,如果要在人工智能方面有所成就,数学一定要学好。所以,这也是我经常说的,要学人工智能最好是名校,最好是博士,因为在名校,数学基础才有保证。


不过,由于人工智能的就业岗位很多,有很多岗位也不需要很多数学,有电子信息、控制和计算机编程能力就够了。各人根据自己情况来定,不要被数学吓唬住。


总之,人工智能是我们科技一个非常重要的发展方向,有志者都可以参与。