2016年11月19日,世界首個(gè)光子神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)誕生。說起神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),你可知道,計(jì)算機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)嗎?
看一道數(shù)學(xué)題:“49÷7=?”。答案當(dāng)然是7,太簡單了!可是想一下,要答對(duì)這道簡單的題目,你起碼需要在幼兒園和小學(xué)學(xué)習(xí)幾年數(shù)學(xué)課程才可以解答。從最簡單的1+1=2開始,學(xué)會(huì)加減法之后,才可以學(xué)習(xí)乘除法,經(jīng)過一步一步地學(xué)習(xí),解這道算術(shù)題才會(huì)變得輕而易舉。這道題對(duì)于計(jì)算機(jī)來說,也是小菜一碟,但計(jì)算機(jī)需要工程師為它設(shè)計(jì)算法和程序才可以完成解答。
也許會(huì)有非常聰明的人,他沒有上過一天學(xué)校,連1+1也沒有學(xué)過,只要給他反復(fù)看一大堆寫滿了除法算式的紙,看過很多例子之后他就逐漸“看會(huì)了”加減乘除法,遇到一道新題目,立刻可以給出八九不離十的答案。在現(xiàn)實(shí)中,這樣的人可不多見。而在計(jì)算機(jī)世界,這屬于“人工智能算法”,我們不需要從最簡單的1+1=2開始一步一步地教計(jì)算機(jī)如何做算術(shù),只需要給計(jì)算機(jī)看一大堆除法算式的例子,計(jì)算機(jī)自然而然地就學(xué)會(huì)了怎樣算除法。
與加減乘除不同,對(duì)于人臉識(shí)別這類費(fèi)腦筋的復(fù)雜問題,我們常常沒辦法像計(jì)算49÷7=7一樣清清楚楚地教會(huì)計(jì)算機(jī)如何做每一步,計(jì)算機(jī)人工智能算法成了一種不錯(cuò)的選擇。其中一種很流行的計(jì)算機(jī)智能算法叫“人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”,不過它并不是真的像人大腦里的神經(jīng)系統(tǒng)那樣,只是在計(jì)算機(jī)程序里虛擬地構(gòu)建出一個(gè)類似人腦中相互連接的神經(jīng)元模型。這個(gè)模型像一臺(tái)機(jī)器一樣,每個(gè)神經(jīng)元是一個(gè)零件,這些零件互相連接在一起,有的會(huì)很緊密,有的會(huì)很松散。
對(duì)于一個(gè)會(huì)算除法的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來說,每次在網(wǎng)絡(luò)的一端輸入兩個(gè)數(shù)字,“信號(hào)”就會(huì)在神經(jīng)元之間傳遞,最后在另一端它給出一個(gè)答案,不過結(jié)果不一定是對(duì)的。如果要算56除以7的結(jié)果,輸入56和7,得到的結(jié)果有可能是10。這時(shí)計(jì)算機(jī)程序會(huì)自動(dòng)調(diào)整神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部各個(gè)神經(jīng)元之間的連接,使得最后輸出的答案變得接近正確答案8。如果要計(jì)算新的題目,計(jì)算機(jī)會(huì)再一次自動(dòng)調(diào)整自己的結(jié)構(gòu)。在給神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)“展示”了很多個(gè)除法式子以后,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)逐漸變成了可以計(jì)算的除法的結(jié)構(gòu),也就是說它“學(xué)會(huì)”了算除法。
同樣地,我們把一張張人臉照片的數(shù)據(jù)輸入給神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)程序,然后告訴神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)程序這張人臉是不是正確的人臉,經(jīng)過“訓(xùn)練”,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)就可以辨別人臉了。當(dāng)然,辨別人臉的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)比算除法的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)一定復(fù)雜很多。