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人工智能简史:从萌芽到蓬勃发展


以下是加入人工智能对计算机行业影响分析后的文章:

人工智能简史:从萌芽到蓬勃发展

在当今科技飞速发展的时代,人工智能无疑是最具影响力和变革性的领域之一,其发展历程犹如一部波澜壮阔的史诗,充满了无数科学家的智慧与探索,也见证了人类对智能本质的不懈追求。

一、孕育与萌芽(20世纪40 - 50年代)

人工智能的故事开篇于计算机科学的早期发展。20世纪40年代,电子计算机的诞生为人工智能的兴起奠定了基础。当时,世界正处于第二次世界大战后的重建与科技复兴时期,计算机作为一种全新的计算工具,展现出了巨大的潜力。1943年,沃伦·麦卡洛克和沃尔特·皮茨提出了人工神经元模型,这一模型模拟了人类大脑神经...

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自动推理的发展历史


自动推理的发展历史可以追溯到多个重要的阶段和事件,以下是其详细介绍:

早期探索与基础奠定

  • 起源:自动推理的起源可以追溯到20世纪20年代,当时的早期决策方法由希尔伯特、Bernays、Behmann、Schönfinkel、Ackermann、Ramsey等人提出,这些方法为自动推理奠定了一定的理论基础 .
  • 理论突破:1931年Herbrand的理论、1939年希尔伯特和Bernays的方法等,进一步推动了自动推理相关理论的发展,为后续研究提供了重要的思路和方法.
  • 图灵测试的影响:1950年,图灵提出了“图灵测试”,这一思想实验探讨了计算机是否能够表现出与人类相似的智能,为人工智能包括...

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自动推理


自动推理是人工智能领域的一个关键部分,它涉及让计算机系统根据给定的知识和规则自动地推导出新的结论或判断。

一、自动推理的基本原理

  1. 基于规则的推理
  2. 这是最常见的推理方式之一。它依赖于预先定义的规则集,就像产生式系统中的规则“如果……那么……”。例如,在一个简单的故障诊断系统中,规则可能是“如果设备发出异常噪音并且温度过高,那么设备可能存在机械故障”。当系统检测到设备有异常噪音和过高的温度这些前提条件时,就会根据规则推导出设备可能有机械故障的结论。
  3. 规则的表示形式可以是逻辑公式,如一阶谓词逻辑规则。这些规则能够精确地描述知识之间的因果关系和逻辑约束,为推理提供明确的依据。
  4. 基于模型的推理
  5. ...

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知识表示


知识表示是人工智能领域中的一个重要概念,它是指将知识以一种计算机可以理解和处理的形式进行表达的方法和技术。

一、知识表示的目的

  1. 知识存储
  2. 方便将大量的知识有效地存储在计算机的存储系统中。例如,在一个医学知识库中,存储各种疾病的症状、诊断方法、治疗方案等知识,通过合适的知识表示可以使这些知识有条理地存放,便于后续的查询和更新。
  3. 知识共享和交流
  4. 不同的人工智能系统或者软件之间可以通过统一的知识表示形式来共享知识。就像不同的医疗机构之间,如果都采用相同的知识表示标准来记录和交换医学知识,那么在医疗研究和实践合作中就能够更好地沟通交流。
  5. 知识利用
  6. 让计算机能够利用这些知识进行推理、决策等操作。...

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估计置信度


一、定义

“Estimate confidence”(估计置信度)主要是在统计学和机器学习等领域中使用的概念。它是指对某个估计结果(如参数估计、预测结果等)的可靠性或确定性程度的一种量化评估。

例如,在市场调研中,我们通过抽样调查来估计某产品的市场占有率。除了得到一个占有率的估计值(如30%)之外,还需要知道这个估计有多大的可信度,这就是估计置信度要解决的问题。

二、统计中的置信区间与置信水平

  1. 置信区间(Confidence Interval)
  2. 这是估计置信度的一种常见方式。它是一个区间范围,用于包含我们所估计的参数真实值。例如,我们要估计一个总体均值,通过样本数据计算出一个置信区间,...

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开放集识别


一、定义

Open - set recognition(开放集识别)是一种在计算机视觉、模式识别等领域中使用的概念。它主要处理的情况是在训练阶段和测试阶段的数据分布不同,测试阶段会出现训练阶段没有见过的类别(即未知类别)的数据。

传统的分类任务(如闭集分类)假设测试数据中的类别都是在训练数据中出现过的,而开放集识别则更贴近现实世界的复杂情况。例如,在一个人脸识别系统的训练过程中,我们只使用了公司内部员工的人脸图像进行训练。但在实际使用场景中,可能会有外来人员(未知类别)出现在摄像头前,开放集识别就是要在识别出已知员工的同时,能够判断出未知人员。

二、关键要素

  1. 已知类别(Known Cl...

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网络入侵检测


一、定义

Network intrusion detection(网络入侵检测)是一种用于监控计算机网络活动,识别任何试图破坏网络安全、未经授权访问网络资源或者恶意利用网络漏洞的安全技术。它的主要目的是在入侵行为对网络系统造成严重损害之前检测并发出警报,同时也可以协助收集有关入侵活动的证据。

例如,当外部攻击者试图通过端口扫描来寻找网络系统中的开放端口,以便后续发动攻击时,网络入侵检测系统可以检测到这种异常的扫描行为,并提醒网络管理员采取相应的防范措施。

二、工作原理

  1. 基于特征的检测(Signature - based Detection)
  2. 这种方法依赖于已知的攻击模式或“特征(Sig...

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异常检测-ML


一、定义

Anomaly detection(异常检测)是指在数据集中识别与正常行为模式或预期模式显著不同的数据点或模式的过程。这些异常点可能代表了系统中的错误、故障、欺诈行为、安全漏洞或者其他罕见但具有重要意义的事件。

例如,在网络流量监测中,正常情况下流量的大小、频率和流向等都有一定的规律。如果突然出现大量的数据传输到一个异常的外部服务器,这就可能是数据泄露的异常行为;在工业生产中,机器正常运转时的温度、振动频率等参数在一个合理的范围内波动,当这些参数出现明显偏离正常范围的情况时,可能意味着机器出现故障。

二、应用场景

  1. 金融领域
  2. 信用卡欺诈检测:银行会记录每一笔信用卡交易的信息,包...

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随机梯度下降


随机梯度下降(Stochastic Gradient Descent,SGD)是一种常用的优化算法,主要用于在机器学习和深度学习中,通过迭代的方式来最小化目标函数,以找到最优的模型参数。以下是关于随机梯度下降的详细介绍:

基本原理

  • 目标函数与梯度:在机器学习中,通常会定义一个目标函数来衡量模型的预测结果与实际结果之间的差异,如均方误差、交叉熵损失等。而梯度则是目标函数对模型参数的偏导数,它表示了目标函数在当前参数下的变化率,且其方向是目标函数增长最快的方向,因此负梯度方向就是目标函数下降最快的方向。
  • 迭代更新:随机梯度下降算法从随机初始化的模型参数开始,在每次迭代中,随机选取一个训练样...

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