第三章 机器学习的崛起
本章描绘了符号主义衰落后,人工智能领域百花齐放的景象。连接主义、行为主义和统计学习等昔日被边缘化的思想范式,在理论与实践上均取得了重大突破,共同将 AI 推向了机器学习的时代。
连接主义迎来了复兴。随着 反向传播算法 的提出,多层神经网络的训练难题被攻克,这个模拟大脑神经元工作的思想重新焕发生机,为未来的深度学习革命埋下了关键伏笔。
行为主义则在“与环境交互中学习”的理念上高歌猛进。以 Q学习 为代表的强化学习算法诞生,它让机器能够像动物一样,通过“试错”和奖励反馈来自主学习最优策略,为解决复杂的决策问题开辟了新路径。
与此同时,统计学习理论以 VC维 和 支持向量机(SVM) 为基石,数据驱动的方法论横扫各个领域,尤其是在自然语言处理方面,基于统计的机器翻译彻底颠覆了基于规则的传统范式。
最终,这些理论的成熟与数据、算力的爆发相结合,推动机器学习走向舞台中央。决策树、随机森林、聚类算法等技术在推荐系统、金融风控等领域大放异彩,开启了 AI 的产业化浪潮。
然而,所有这些进步都依赖于一个巨大的瓶颈 —— 特征工程。
如何让机器摆脱对人工设计特征的依赖,实现真正的“自动学习”,成为了整个领域面临的下一个核心挑战。
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2.8 当逻辑规则遇到现实世界
符号主义的核心假设“智能=符号操作+逻辑推理”在面对充满模糊性、例外和无穷常识的现实世界时彻底失效。人类智能更多地依赖于模式识别和直觉判断,而非刻板的逻辑规则。符号主义的失败促使研究者们开始反思智能的本质,并探索让机器从数据中学习、基于概率进行判断以及模拟大脑神经元工作等新的可能性。
3.1 符号主义时代的智能分歧
在符号主义占据主导地位的时代,连接主义、行为主义和统计方法论等不同的智能理论已悄然萌芽。连接主义试图模拟大脑神经元,但因无法解决“异或”等线性不可分问题而受挫。行为主义则强调通过与环境的直接互动和“试错”学习来塑造智能行为。与此同时,以贝叶斯定理为代表的统计方法论为处理不确定性问题提供了数学基础。然而,由于理论局限、计算能力不足以及符号主义的强势地位,这些思想在当时未能成为主流。