本文原標(biāo)題：《漫談人工智能之一，青衫磊落險峰行》

這兩天有空花了些時間把自己過去一段時間對人工智能的學(xué)習(xí)和理解寫成幾篇通俗散文，自娛自樂，也請有同好的讀者賞閱指正。標(biāo)題借了金庸先生《天龍八部》幾句章回目錄，略加篡改，權(quán)當(dāng)脈絡(luò)。先發(fā)第一篇。

這一波人工智能的熱潮是深度學(xué)習(xí)算法推動的。那么深度學(xué)習(xí)為啥這么牛？我這么理解：人類借助計算機的能力，在一個超高維彎曲空間中，搜尋自然世界奧秘，這是前所未有的。先說說兩個關(guān)鍵詞：“超高維”和“彎曲”。

牛頓1687年發(fā)表《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》是現(xiàn)代科學(xué)的開始。自此，科學(xué)家借助數(shù)學(xué)公式來尋找和描述自然世界的規(guī)律，加以應(yīng)用。20世紀(jì)的物理學(xué)在量子力學(xué)和相對論建筑了兩座豐碑。原子彈、核能、半導(dǎo)體芯片、個人電腦，手機，乃至互聯(lián)網(wǎng)都是后面隨之而來的豐碩成果。

人類用數(shù)學(xué)方程描述和理解自然世界：從牛頓定律F=ma，到電磁學(xué)麥克斯韋方程，再到量子力學(xué)和相對論，物理學(xué)家相信上帝是通過簡單的方程創(chuàng)造了世界。既然簡單，那么這些方程的維度就不能太高，參數(shù)不能太多。一般人類可以理解的就是身邊3+1維的時空世界。超過4維的理論和數(shù)學(xué)規(guī)律在人類生活的低維空間里能難理解，也不容易通過低維數(shù)據(jù)來驗證。舉個例子，如果說螞蟻生活在二維世界中，他就不能理解為什么螞蚱能夠從它頭上跳過去，可能一生都會疑惑：這個螞蚱一直在我身后，這么突然就出現(xiàn)在我前面了？

類似，線性關(guān)系是最簡單的數(shù)學(xué)關(guān)系，比如說白菜2塊錢一斤，5斤白菜10塊錢，1噸白菜四千塊，2年級的小學(xué)生就會算。計算機一開始發(fā)明出來的目的就是為了幫人類快速的做簡單計算，再集腋成裘，解決復(fù)雜的問題。在二十世紀(jì)后半頁里，很多科技成果都是用線性低維的模型算出來的。打個比方，就像樂高積木（線性的三維立方體），可以搭出一個五光十色的美麗世界。

樂高世界的局限很明顯，計算機只做照貓畫虎的工作也沒什么意思。計算機學(xué)家就說我想讓計算機變得聰明一點，能不能讓他們也學(xué)點從實驗數(shù)據(jù)中尋找規(guī)律的本領(lǐng)，做點逼格高的工作？機器學(xué)習(xí)就此誕生。對計算機而言，人類的學(xué)習(xí)能力千奇百怪。機器天生笨，學(xué)習(xí)人類的本領(lǐng)如同郭靖向江南七怪學(xué)武，分門別類各不相同。美國有位計算機系的教授Domingos寫了一本“終極算法”的科普讀物，說機器學(xué)習(xí)分五大門派，各自不服，有華山論劍（比如ImageNet什么的）比試高低。但是世上是否有“九陰真經(jīng)”的武功，研習(xí)者得以一統(tǒng)江湖？

這些年“華山論劍”比下來，最有望成為九陰真經(jīng)的武功就是“深度學(xué)習(xí)”了。什么是深度學(xué)習(xí)？直觀的理解深度學(xué)習(xí)就是用一個多層網(wǎng)格來做計算（最權(quán)威的應(yīng)該是Goodfellow和Bengio、Courville合著的那一本新書）。深度學(xué)習(xí)為什么牛？我個人粗淺的看法，深度學(xué)習(xí)實際上是利用最近年發(fā)展起來的超級計算能力，讓計算機代替人類在超高維的非線性空間中自行探索真理。(責(zé)任編輯：方向)