學人工智慧要先學數學嗎?
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。
人工智慧跟數學也是密不可分。
我們先看看人工智慧的起源,人工智慧起源可以追溯到萊布尼茨的時代。萊布尼茲是數學家。現代公認的人工智慧之父是圖靈。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慧和思維的問題。所以,人工智慧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,人工智慧跟普通老百姓想的不一樣,不是外形像人,而是在功能上,人工智慧能夠模擬、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。
人工智慧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,如果要在人工智慧方面有所成就,數學一定要學好。所以,這也是我經常說的,要學人工智慧最好是名校,最好是博士,因為在名校,數學基礎才有保證。
不過,由於人工智慧的就業崗位很多,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,人工智慧是我們科技一個非常重要的發展方向,有志者都可以參與。