健康有益：一張圖看懂AI與大數(shù)據(jù)

近幾年隨著AlphaGO的驕人戰(zhàn)績(jī)，人工智能和大數(shù)據(jù)備受追捧，熱度空前。而在實(shí)際接觸中，大家對(duì)人工智能和大數(shù)據(jù)的認(rèn)知普遍是“只知其名不知其意”，因此對(duì)企業(yè)而言，獵頭的推薦也往往與崗位匹配度不高。那么被人們認(rèn)為高深莫測(cè)的AI和大數(shù)據(jù)的關(guān)系究竟是怎樣的？ 下圖清晰表達(dá)了其邏輯及關(guān)聯(lián)性。

上圖中主要是三大塊內(nèi)容，分別是大數(shù)據(jù)，AI技術(shù)和解決問(wèn)題，他們的關(guān)系如下：

- 大數(shù)據(jù)層 -

主要分為數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)三個(gè)步驟。

? 數(shù)據(jù)采集

主要通過(guò)智能手環(huán)、智能手表、智能手機(jī)等各類(lèi)智能硬件，重力傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器等各類(lèi)傳感器以及攝像頭、話(huà)筒等多種手段來(lái)采集各種所需數(shù)據(jù)。

? 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)

主要是將采集數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)中。大數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)方式與傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)有很大不同。主要體現(xiàn)在存儲(chǔ)格式、存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)、以及分布式存儲(chǔ)等方面。而分布式存儲(chǔ)、共享存儲(chǔ)則是數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中重要的核心技術(shù)。

? 數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)

主要解決如何讓AI技術(shù)層能夠快速的獲取所需數(shù)據(jù)。該層是大數(shù)據(jù)技術(shù)與AI技術(shù)的重要承接層，其最核心的技術(shù)為負(fù)載均衡。該技術(shù)解決了數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)中的大數(shù)據(jù)并發(fā)、網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷過(guò)重等問(wèn)題。

- AI技術(shù)層 -

分為基礎(chǔ)算法、AI算法、AI框架和AI技術(shù)四個(gè)步驟，目的是獲取數(shù)據(jù)之后，利用人工智能的算法和技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

? 基礎(chǔ)算法層

基礎(chǔ)算法層主要包含高等數(shù)學(xué)、矩陣分析、數(shù)值分析、概率統(tǒng)計(jì)分析等，是AI算法的奠基層。而AI算法來(lái)自于基礎(chǔ)算法的支撐。我們對(duì)基礎(chǔ)算法理解越深刻，對(duì)AI算法理解的也會(huì)更透徹。好像蓋大樓的地基，地基打的越深，大樓才能蓋的越高。

? AI算法層

AI算法層是在基礎(chǔ)算法層之上構(gòu)建的解決人類(lèi)問(wèn)題的人工智能算法層。

人類(lèi)遇到的問(wèn)題通常是由單一問(wèn)題合并組成的復(fù)雜問(wèn)題，解決問(wèn)題的路徑為將復(fù)雜問(wèn)題拆解成多個(gè)單一問(wèn)題后逐一進(jìn)行解決。AI算法層即解決單一問(wèn)題的通用方法層。比如拍照計(jì)算食物熱量實(shí)際上包含食物識(shí)別、體積計(jì)算、質(zhì)量計(jì)算、熱量計(jì)算等四個(gè)子問(wèn)題，而四個(gè)子問(wèn)題則由各自組成的通用方法來(lái)解決。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)達(dá)半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展，AI算法層已經(jīng)研究出了一些通用方法即算法，包含分類(lèi)算法、聚類(lèi)算法、回歸算法、優(yōu)化算法、降維算法、深度學(xué)習(xí)算法等等。

? AI框架層

AI框架主要是對(duì)AI算法層的單個(gè)算法進(jìn)行重新封裝，它定義了很多類(lèi)、方法、接口，使用者只需要調(diào)整相關(guān)參數(shù)即可實(shí)現(xiàn)算法，而不需要將算法完全實(shí)現(xiàn)出來(lái)，這樣節(jié)省了大量的時(shí)間，使得應(yīng)用算法來(lái)解決問(wèn)題的AI研發(fā)人員更加專(zhuān)注于解決問(wèn)題本身。目前常見(jiàn)的分類(lèi)、聚類(lèi)等傳統(tǒng)的人工智能算法框架有SkLearn、Pandas等等，深度學(xué)習(xí)框架有Tensorflow、Caffe、Torch、PaddlePaddle。

? AI技術(shù)層

AI技術(shù)層主要是針對(duì)利用AI算法解決專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域問(wèn)題而提出的專(zhuān)用方法和算法。這種算法不具有通用性，是為解決某個(gè)領(lǐng)域的問(wèn)題而定制研發(fā)的方法。目前AI技術(shù)主要包含自然語(yǔ)言處理（NLP）、機(jī)器視覺(jué)、語(yǔ)音識(shí)別、知識(shí)圖譜、數(shù)據(jù)挖掘、分析決策。大家耳熟能詳?shù)募夹g(shù)都出自該層，也是AI技術(shù)層的最頂層。

? 自然語(yǔ)言處理（NLP）

自然語(yǔ)言處理領(lǐng)域主要是語(yǔ)義識(shí)別，開(kāi)放域?qū)υ?huà)聊天，基于任務(wù)的對(duì)話(huà)，自動(dòng)翻譯（例如中翻英，英翻中）等。

? 機(jī)器視覺(jué)

機(jī)器視覺(jué)主要分為圖像識(shí)別（識(shí)別圖像或視頻中的物體是什么），圖像跟蹤（視頻中跟蹤某個(gè)物體），三維重建（通過(guò)2D圖片進(jìn)行3D物體的構(gòu)建）。

? 語(yǔ)音識(shí)別

該技術(shù)通俗的講就是對(duì)人說(shuō)的話(huà)轉(zhuǎn)化成文字。

? 知識(shí)圖譜

該技術(shù)是用來(lái)構(gòu)建知識(shí)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，將一個(gè)個(gè)看似沒(méi)有關(guān)系的知識(shí)點(diǎn)，通過(guò)該技術(shù)建立他們之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，比如包含關(guān)系、并列關(guān)系、最終構(gòu)建各個(gè)領(lǐng)域的知識(shí)網(wǎng)。然后再根據(jù)這個(gè)知識(shí)網(wǎng)解決用戶(hù)的問(wèn)答、推薦、預(yù)測(cè)、推理等問(wèn)題。

? 數(shù)據(jù)挖掘

數(shù)據(jù)挖掘主要是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類(lèi)、聚類(lèi)、預(yù)測(cè)等處理。

? 分析決策

主要是做策略制定，通過(guò)多維度收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行某個(gè)領(lǐng)域的決策并給出答案。

- 解決問(wèn)題 -

基于大數(shù)據(jù)與AI技術(shù)的結(jié)合，能夠真正實(shí)現(xiàn)為人類(lèi)解決各種各樣的問(wèn)題。將這些問(wèn)題進(jìn)行歸類(lèi)匯總成幾大類(lèi)問(wèn)題，常見(jiàn)的有聚類(lèi)、分類(lèi)、預(yù)測(cè)、推薦等問(wèn)題。

? 分類(lèi)問(wèn)題

分類(lèi)問(wèn)題主要是判別某個(gè)物體屬于哪個(gè)類(lèi)別，比如橘子屬于水果類(lèi)、白菜屬于蔬菜類(lèi)。分類(lèi)又分為二分類(lèi)、多分類(lèi)問(wèn)題；二分類(lèi)即是與不是的問(wèn)題，比如這個(gè)物體不是香蕉，這個(gè)物體是香蕉；多分類(lèi)問(wèn)題，比如多種食物，一種食物是蔬菜，一種食物是水果，一種食物是肉。

? 聚類(lèi)問(wèn)題

聚類(lèi)問(wèn)題主要是將一批數(shù)據(jù)自動(dòng)分成幾類(lèi)，比如說(shuō)網(wǎng)站的用戶(hù)群，自動(dòng)分為活躍用戶(hù)群、忠誠(chéng)用戶(hù)群、沉默用戶(hù)群，這種用戶(hù)群的確定是通過(guò)人工智能算法算的，而不是通過(guò)人工篩選的。

? 預(yù)測(cè)問(wèn)題

預(yù)測(cè)問(wèn)題主要是對(duì)某個(gè)趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè)，比如房?jī)r(jià)趨勢(shì)預(yù)測(cè)、網(wǎng)站的流量預(yù)測(cè)等等。

? 推薦問(wèn)題

推薦問(wèn)題主要是推薦同類(lèi)偏好。比如A用戶(hù)喜歡旅游，且是戶(hù)外愛(ài)好者，而戶(hù)外愛(ài)好者除了喜歡旅游，還喜歡戶(hù)外裝備，那就可以向A用戶(hù)推薦戶(hù)外裝備，這就是典型的網(wǎng)站推薦邏輯。

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