近幾年，機(jī)器學(xué)習(xí)成為一個(gè)非常火爆的詞語，幾乎所有的人，或多或少都聽說過它，但很多人對機(jī)器學(xué)習(xí)的理解似是而非。機(jī)器學(xué)習(xí)是人工智能嗎？機(jī)器學(xué)習(xí)與大數(shù)據(jù)、云計(jì)算有什么關(guān)系？機(jī)器學(xué)習(xí)是不是就是數(shù)據(jù)挖掘？機(jī)器學(xué)習(xí)是不是就是算法，就是統(tǒng)計(jì)學(xué)？深度學(xué)習(xí)是不是機(jī)器學(xué)習(xí)的升級版？在這一系列文章中或許你能找到答案。

同時(shí)，機(jī)器學(xué)習(xí)的應(yīng)用范圍越來越廣，已經(jīng)深入到各行各業(yè)中。因此，即使你不是互聯(lián)網(wǎng)從業(yè)人員，了解和掌握機(jī)器學(xué)習(xí)也是必要的，只有這樣，才能靈活運(yùn)用機(jī)器學(xué)習(xí)于自身行業(yè)的應(yīng)用場景中。

所以，這一系列文章的目的是讓所有對機(jī)器學(xué)習(xí)感興趣的人都能了解機(jī)器學(xué)習(xí)，面向的是一般性讀者。

那么，什么是機(jī)器學(xué)習(xí)？

首先，我們要搞清楚“機(jī)器學(xué)習(xí)”中的“機(jī)器”是什么意思。機(jī)器學(xué)習(xí)是英文“Machine Learning”的翻譯。Machine的含義很廣，在英文中可以代表：機(jī)器，機(jī)械裝置，機(jī)動車輛甚至飛機(jī)。但Machine Learning是起源于計(jì)算機(jī)科學(xué)的，而在計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域，Machine指的就是“計(jì)算機(jī)”。為什么？因?yàn)樽钤绲挠?jì)算機(jī)ENIAC誕生于1946年，占地160平方米，重達(dá)30噸，可不就是個(gè)機(jī)械裝置嘛，看看下圖感受下。

因此，“機(jī)器學(xué)習(xí)”就是“計(jì)算機(jī)學(xué)習(xí)”，不是工廠中的機(jī)器或機(jī)械裝置在學(xué)習(xí)，而是計(jì)算機(jī)在學(xué)習(xí)。所以，Machine Learning的正確翻譯是“計(jì)算機(jī)學(xué)習(xí)”，但機(jī)器學(xué)習(xí)這個(gè)詞已經(jīng)流傳甚廣，約定俗稱，所以我們也不用糾結(jié)什么名字好，知道它的本意就行。

對機(jī)器學(xué)習(xí)的概念，最正統(tǒng)的、也最晦澀難懂的定義是1997年Mitchell給出的：假設(shè)用P來評估計(jì)算機(jī)程序在任務(wù)T上的性能，若一個(gè)程序通過利用經(jīng)驗(yàn)E使得在任務(wù)T上獲得了性能改善，則我們就說關(guān)于T和P，該程序?qū)進(jìn)行了學(xué)習(xí)。

這個(gè)定義很嚴(yán)謹(jǐn)，但很容易把人搞暈。很多人看了后，還是云山霧罩。我們換一個(gè)角度，不是從“機(jī)器學(xué)習(xí)是什么”來理解，而是從“為什么需要機(jī)器學(xué)習(xí)”這個(gè)角度來理解。

眾所周知，我們生活在一個(gè)人類和計(jì)算機(jī)共存的世界，計(jì)算機(jī)擁有很多遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過人類的能力，比如記憶容量、記憶速度、計(jì)算速度、批量處理。而人類相比計(jì)算機(jī)的一大優(yōu)勢是，人類能從過去的經(jīng)驗(yàn)中學(xué)習(xí)。

舉個(gè)例子，你住在北京南4環(huán)以外，明天早上9點(diǎn)需要在北4環(huán)的中關(guān)村開會，根據(jù)你以往的經(jīng)驗(yàn)，早上開車去中關(guān)村堵車非常嚴(yán)重，而且明天又是個(gè)周一，堵車會更嚴(yán)重，你基于這些經(jīng)驗(yàn)，開始決策是7點(diǎn)30分出發(fā)，還是7點(diǎn)出發(fā)。

而計(jì)算機(jī)只能執(zhí)行指令，需要被編程。懂一門編程語言的都知道，計(jì)算機(jī)實(shí)際執(zhí)行的是人類編寫好的if else, for等語句，是非常死板的。

現(xiàn)在的問題是：我們能讓計(jì)算機(jī)從經(jīng)驗(yàn)中學(xué)習(xí)嗎？還是上面中關(guān)村開會的例子，你給計(jì)算機(jī)輸入出發(fā)地點(diǎn)，開會時(shí)間和開會地點(diǎn)，計(jì)算機(jī)根據(jù)過往的堵車數(shù)據(jù)，自動計(jì)算輸出：幾點(diǎn)幾分出發(fā)。

這就是機(jī)器學(xué)習(xí)，簡單說機(jī)器學(xué)習(xí)就是計(jì)算機(jī)學(xué)會利用過往的經(jīng)驗(yàn)完成指定任務(wù)。當(dāng)然，對于計(jì)算機(jī)來說，過往的經(jīng)驗(yàn)就是被記錄的數(shù)據(jù)。在這個(gè)例子中，周一到周日每個(gè)時(shí)間段北京各條道路的堵車指數(shù)就是過往的經(jīng)驗(yàn)，就是被計(jì)算機(jī)記錄的數(shù)據(jù)。

這里，隱含了機(jī)器學(xué)習(xí)的3個(gè)關(guān)鍵信息：1個(gè)前提，2個(gè)動作。

1個(gè)前提是：必須有過往的經(jīng)驗(yàn)，或者說有過往的數(shù)據(jù)。

沒有這個(gè)前提，就不是機(jī)器學(xué)習(xí)。例如我們?nèi)绻麤]有過往的周一到周日每個(gè)時(shí)間段北京各條道路的堵車指數(shù)數(shù)據(jù)，只是考慮可能的行車速度、起點(diǎn)到終點(diǎn)的道路距離，從而大致計(jì)算出提前出發(fā)的時(shí)間，這就不是機(jī)器學(xué)習(xí)。

2個(gè)動作是：學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，完成指定任務(wù)。

這2個(gè)動作是有順序的，即計(jì)算機(jī)必須先學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，然后才能完成指定任務(wù)。這2個(gè)動作在機(jī)器學(xué)習(xí)中有專門的名稱：訓(xùn)練和預(yù)測。

最后，總結(jié)成一句話：

機(jī)器學(xué)習(xí)就是計(jì)算機(jī)學(xué)習(xí)，是讓計(jì)算機(jī)學(xué)會利用過往的經(jīng)驗(yàn)完成指定任務(wù)。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的你绝对能懂的“机器学习”（一）的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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