人类文明经历了几次大的技术革命。18世纪末,人类从农耕时代进入机械化时代,蒸汽机等工业设备开始出现,极大地提升了人们的生产效率。
到了20世纪初,电力被广泛使用,人类开始进入电气化时代,流水线工厂模式改变了人们的工作方式,标准化的工业生产流程逐渐发展成熟。
到了20世纪末,电子信息技术与自动化技术得到了进一步的发展,互联网诞生,人类进入了信息化时代,足不出户即可了解世界。
如今,机器人与智能系统技术的快速发展,使得人类进入了人工智能时代。与十年前相比,商品推荐、智能出行、新闻与短视频推荐、金融风控、自动驾驶等技术,使我们的生活变得更加便利和丰富,人们开始真正领略智能技术给生活带来的改变。
总体来说,人工智能技术经历了三次浪潮,如图1.1所示。
图1.1 人工智能技术经历三次浪潮
第一次浪潮中涌现了一系列以逻辑推理为代表的方法,第二次浪潮中涌现了一系列以专家系统为代表的方法,第三次浪潮中涌现了一系列以机器学习为代表的方法,其中,当下最典型的技术是深度学习。不过人工智能系统的发展不仅得益于算法的进步,还需要大数据及软硬件计算平台的支持,这就是本章要介绍的主要内容。
首先我们引入一个图像识别任务,这个任务在本书中会出现多次。图1.2中展示了一些微笑表情样本和无表情样本,我们想要通过模型来判断一张图片中的人脸是不是在微笑,如何完成这个任务呢?
图1.2 微笑表情样本和无表情样本(由AI工具生成)
对于已经掌握了大量深度学习项目经验的读者来说,这是一个很简单的问题,而如果读者还是新手,那就应该先清楚一个深度学习项目开发的标准流程,如图1.3所示。
图1.3 深度学习项目开发的标准流程
每一个完整的项目都需要经过上述流程,下面介绍以上各环节的一些基础知识,以及如何使用典型的训练框架来完成上述任务。