人工神經網絡在這六大領域的表現已經超越了人類

2021-02-08 電子發燒友
打開APP
人工神經網絡在這六大領域的表現已經超越了人類

工程師黃明星 發表於 2018-06-22 07:55:00

五年前,研究人員在能夠解讀圖像的軟體的準確性上有了一次突如其來但大幅度的飛躍,其背後的人工神經網絡支撐了我們現在在人工智慧行業所看到的繁榮景象。然而,我們仍遠未達到《終結者》或《黑客帝國》中所描述的那種現實。

目前,研究人員正試圖把重點放在怎樣教機器把一件事做到極致。與人腦同時處理多個事物的大腦不同,機器人必須以線性的方式「思考」。無論如何,在某些領域,人工智慧已經打敗了人類。深度神經網絡已經學會了交談、駕駛汽車、玩電子遊戲、下圍棋、畫畫,以及幫助探索科學發現。

在以下六個領域中,人工神經網絡已經證明,它們可以超越人類智能。

1.圖像和物體識別

記錄表明,機器在圖像和物體識別方面的能力遠遠超過了人類。在一次測試軟體識別玩具的能力的實驗中,Geoff Hinton發明的Capsule網絡的錯誤率幾乎只有之前最低錯誤率的一半。在不同的掃描過程中,增加這些膠囊的數量可以讓系統更好地識別一個物體,即使這個視圖與之前分析的不同。

另一個例子來自於一個最先進的網絡,它是在一個有標籤的圖片資料庫上訓練的,並且能夠比一個博士生更好地對物體進行分類,而這些博士生在相同的任務上接受了超過100個小時的訓練。

2.電子遊戲

谷歌的DeepMind使用一種被稱為「深度強化學習」的深度學習技術,研究人員用這種方法教電腦玩雅達利的打磚塊遊戲Breakout。他們沒有以任何特定的方式對這臺電腦進行教學或編程。相反,它在看分數的同時還控制了鍵盤,它的目標是得到儘可能高的分數。玩了兩個小時後,電腦就成為了這個遊戲的專家。

深度學習社區正在進行一場競賽,訓練計算機在幾乎所有你能想到的遊戲中擊敗人類,包括太空入侵者、末日、Pong和魔獸世界。在大多數遊戲中,深度學習網絡已經勝過有經驗的玩家。電腦並不是通過編程來玩遊戲的,他們只是通過玩遊戲來學習。

3.語音生成和識別

去年,谷歌發布了WaveNet,百度發布了Deep Speech。兩者都是深度學習網絡,能自動生成語音。這些系統學會了模仿人類的聲音,並且它們的水平隨著時間的推移不斷提高。將他們的演講與真實的人區別開來,要比人們想像的要難得多。

牛津大學和谷歌公司DeepMind的科學家們創造了一個深度網絡,LipNet,在閱讀人們的唇語上達到了93%的正確率,而普通的人類唇語閱讀者只能達到52%的正確率。來自華盛頓大學的一個小組利用唇形同步創建了一個系統,將合成音頻與現有視頻實現同步。

4.藝術品和風格的模仿

神經網絡可以研究某一特定藝術作品的筆觸、顏色和陰影的圖案。在此基礎上,它可以根據分析將原始的藝術作品轉化為新的圖像。

DeepArt.io就是一個例子,這家公司開發的應用可以使用深度學習來學習數百種不同的風格,你可以將它們應用到你的照片中。藝術家和程式設計師Gene Kogan也運用了風格轉換,基於算法從埃及象形文字中學習的風格來修改蒙娜麗莎畫像。

5.預測

史丹福大學的研究人員Timnit Gebru選取了5000萬張谷歌街景圖片,探索一個深度學習網絡可以做些什麼。結果是,計算機學會了定位和識別汽車。它檢測到超過2200萬輛汽車,包括它們的製造、型號、體型和年份。這一系統獲得的洞見之一就是,選民隊伍的起點和終點在哪裡。根據這一分析,「如果在15分鐘車程中遇到的轎車數量高於皮卡車的數量,那麼這座城市可能會在下次總統選舉中投票給民主黨人(88%的機率),」Timnit Gebru和他的合著者寫道。

另一個機器提供比人類更準確的預測的例子來自谷歌的Sunproof項目,這項技術使用了來自谷歌地球的航拍照片來創建一個你的屋頂的3D模型,將它與周圍的樹木和陰影區分開。然後,它利用太陽的軌跡,根據位置參數來預測你屋頂的太陽能電池板能產生多少能量。

6.網站設計修改

在網站生成器中集成的人工智慧可以幫助網站更新,並對網站進行有用的修改,比人類更快速、更準確。這種系統的基本技術提供了關於網站外觀的普通用戶的意見,這可以告訴設計師網站設計的好壞。如今,網站建設者們要麼利用深層網絡來修改設計,要麼計劃在不久的將來使用它們。該技術可以分析不同的模式,並根據以前的轉化率和其他重要指標,創造更好的結果。

雖然我們距離實現矩陣級別的人工智慧還差得很遠,但企業正在努力快速提高神經網絡的智能化水平。上面提到的項目只是這項技術的淺層次應用,新的想法和改進不斷湧現,證明機器在完成任務方面正在不斷超越人類的表現。

打開APP閱讀更多精彩內容

聲明:本文內容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網站授權轉載。文章觀點僅代表作者本人,不代表電子發燒友網立場。文章及其配圖僅供工程師學習之用,如有內容圖片侵權或者其他問題,請聯繫本站作侵刪。 侵權投訴

相關焦點

  • 神經網絡的六大應用
    其中,背後的人工神經網絡是最近AI行業飛速發展的基礎。現如今,研究人員進一步嘗試教機器人學會如何把一件事做到極致。機器人不同於能一心多用的人體,機器人必須以線性方式進行「思考」。然而,在某些領域,AI還是「打敗」了人類。深度神經網絡已經可以應用在交談、駕駛汽車,已經能夠打敗電子遊戲和圍棋冠軍,還能利用其繪製圖片,並進行科學發現。
  • 機器學習與人工神經網絡(一)
    ■人工智慧(artificial intelligence, AI)是當今計算機科學最熱門的學門,其中最重要的領域之一是人工神經網絡,讓我們一窺究竟
  • 【大白話科普①】人工神經網絡中的神經元
    」就屬於這一類,至少我第一次聽到這個詞就被唬住了。吳軍博士——《數學之美》近年來火遍全球的人工智慧,可謂引發了全領域的思辨與探討,本著先了解、後評判的原則,筆者對人工智慧的技術作了一定的了解。在初識人工神經網絡之時,也被其非凡的名稱所困惑,相信有類似感覺的小夥伴一定不少。
  • 生物神經網絡與人工神經網絡的遞歸性
    深度學習人工神經網絡的遞歸性    深度學習網絡是人工神經網絡的一種子類,神經元(或節點)排列成層。與早期研究的此類網絡只有一兩個此類層相比,現在網絡中存在許多層,賦予主觀深度,與其同名。在一個典型的全連通前饋深度學習網絡中,給定層中的所有神經元都會立即將輸出發送給該層中的所有神經元(計算的方向流通常是從下到上或從左到右進行模式化)。
  • 神經網絡算法
    這種思維方式的根本之點在於以下兩點:1.信息是通過神經元上的興奮模式分布存儲在網絡上;2.信息處理是通過神經元之間同時相互作用的動態過程來完成的。思維學普遍認為,人類大腦的思維分為抽象(邏輯)思維、形象(直觀)思維和靈感(頓悟)思維三種基本方式。人工神經網絡就是模擬人思維的第二種方式。這是一個非線性動力學系統,其特色在於信息的分布式存儲和並行協同處理。
  • 遞歸神經網絡之父:打造無監督式通用神經網絡人工智慧
    在接受InfoQ的採訪時,Schmidhuber 講述了他對深度學習及人工智慧發展趨勢的看法。他一直以來的目標都是「打造一個比我更聰明的人工智慧」,目前,他的新創公司也致力於研究通用神經網絡人工智慧,而要實現這一目標,Schmidhuber 認為需要的不僅僅是普通的深度學習。---近來,機器學習已經成為媒體上的熱門詞彙。
  • 「人工神經網絡」人工神經網絡之BP算法
    人工神經網絡(Artificial Neural Network,ANN)是在受到了生物學的啟發後創建的,在某種程度上它是對生物大腦的一種模擬。人們仿照生物神經網絡的結構,使用簡單運算單元模擬神經元,並將大量運算單元按某種形式密集連接,便構成了人工神經網絡。結構如圖:人工神經網絡(ANN)模型帶有權重值(w1,w2,...
  • 在語音識別這件事上,漢語比英語早一年超越人類水平
    百度 Deep Speech2,漢語語音識別媲美人類去年 12 月,百度研究院矽谷人工智慧實驗室(SVAIL)在 arXiv 上發表了一篇論文《Deep Speech 2: End-to-End Speech Recognition in English and Mandarin(Deep Speech 2:端到端的英語和漢語語音識別
  • 人工神經網絡與Stata應用
    人工神經網絡簡介1.1 基本介紹1.2 在人工神經網絡中學習1.3 在經濟領域的應用2. 主要架構3.  Stata實操:brain命令4.  Stata範例4.1 Stata 範例 14.2 Stata 範例 25.
  • 錢璐璐團隊打造DNA人工智慧神經網絡
    加州理工學院生物工程助理教授錢璐璐和她的同事們開發出了一種由DNA製成的人工神經網絡,可以正確地識別分子數字籤名。
  • 谷歌語音識別能力將超過人類,方法是藉助神經網絡
    不過,彭博社撰文指出,谷歌的語音識別技術將要超越人類,方法是藉助神經網絡。那麼該如何實現呢?請看下文的解讀,本文由新浪科技鼎宏翻譯。谷歌語音識別Google Now與數字助理交流是一件有趣的事情,它給人的感覺就像固執的孩童。如果你曾經對著Xbox或Siri大喊大叫,你或許已經失去希望。
  • 深度 在語音識別這件事上,漢語比英語早一年超越人類水平(附論文)
    吳恩達:在 2015 年我們就超越了人類水平的漢語識別;很高興看到微軟在不到一年之後讓英語也達到了這一步。因為用神經網絡完全替代了人工設計組件的流程,端到端學習讓我們可以處理包含噪雜環境、口音和不同語言的許多不同的語音。我們的方法的關鍵是 HPC(高性能計算)技術的應用,這讓我們的系統的速度超過了我們之前系統的 7 倍。因為實現了這樣的效率,之前需要耗時幾周的實驗現在幾天就能完成。這讓我們可以更快速地迭代以確定更先進的架構和算法。
  • Nature子刊批判人工神經網絡:先天結構比後天訓練更重要,應該借鑑動物大腦
    雖然這個預測離AI的發展軌道偏離了太遠,但那時已經有了類似通用人工智慧(AGI)的概念。今天的科技界這種樂觀情緒再次高漲,主要源於人工神經網絡和機器學習的進展,但離設想的達到人類智慧的水平還很遠。人工神經網絡可以在西洋棋和圍棋等遊戲中擊敗人類對手,但在大多數方面,比如語言、推理、常識等,還無法接近四歲兒童的認知能力。
  • MATLAB人工神經網絡教程
    然後,你需要將數據集分割,保留1/3的數據用作模型評估,僅用2/3的數據來訓練我們的人工神經網絡模型。這是你通過圖片識別工具創造的人工神經網絡模型圖表。他有784個輸入神經元, 100個隱藏層神經元,以及10個輸出層神經元。你的人工神經網絡模型學會了通過訓練權重來生產正確的輸出。W在圖中代表權重,B代表偏置單元,他們是個體神經元的一部分。 隱藏層中的單個神經元看起來像是784個輸入數據和相應的權重, 1個偏置單元和10個輸出。
  • 從生物學到神經元:人工神經網絡 ( ANN ) 簡介
    這也是人工神經網絡 ( ANN ) 思想的根本來源。不過,雖然飛機的發明受鳥類的啟發,但是它並不用扇動翅膀來飛翔。同樣,人工神經網絡和它的生物版本也有很大差異。甚至有些研究者認為應該放棄對生物類比的使用 ( 比如,稱其為"單元"而不是"神經元" ),以免我們將創造力限制在生物學上。
  • 深度 關於人工神經網絡,你應該知道的一切都在這裡了
    很多人為了方便起見而把「人工神經網絡」中的人工二字省略掉,這是不準確的,因為使用「人工」這個詞正是為了與計算神經生物學中的神經網絡相區別。以下便是真實的神經元和神經突觸。我們的ANN中有稱作「神經元」的計算單元。這些人工神經元通過「突觸」連接,這裡的「突觸」指的是權重值。
  • 讓神經網絡給符號AI「打工」,視覺判斷準確率將遠超人類?
    但符號AI缺點在於,要實現更複雜的推理需要龐大的知識庫(人工構建),如果AI遇到知識庫中沒有的形狀將無法處理。連接主義利用知識進行訓練,讓神經網絡具有學習能力,但容易受到對抗攻擊。於是將符號主義和連接主義結合起來的混合式神經-符號AI(neurosymbolic AI)應運而生。
  • 反之亦然,科學家開始用深度神經網絡解釋人類大腦
    其實人類可以輕鬆做到這些的,但對於機器來說,這是個艱難的任務。而丹尼爾預想中的解決方案模仿自生物大腦,而這就是深度神經網絡。丹尼爾後來在採訪中說:「我非常清楚地記得,當我們找到一個真正可以用於解決難題的神經網絡的時候是凌晨兩點,因為不忍叫醒同事,我一個人獨自在劍橋的寒風中走來走去。」單單在人工智慧領域,這絕對是裡程碑似的成就,但這並不是亞明斯和他的同事們的主要目標。
  • 乾貨拿走:MATLAB人工神經網絡教程
    然後,你需要將數據集分割,保留1/3的數據用作模型評估,僅用2/3的數據來訓練我們的人工神經網絡模型。你的人工神經網絡模型學會了通過訓練權重來生產正確的輸出。現在你已經對人工神經網絡有了一些直覺——該網絡能自動根據輸入數據記錄下一切相關特性,並生成一個映射到輸出數據標籤的稀疏表示。如果我們把輸入數據作為目標值情形又如何?那樣你就不再需要訓練標籤了,並將其轉化為無監督學習法。
  • 科學家創建由DNA構成的人工神經網絡,能夠模仿大腦形成記憶
    目前,科學家在實驗室裡研製一種完全由DNA製成的人工神經網絡,能夠模仿大腦工作形成自己的「記憶」。