模式识别、机器学习与深度学习

article/2025/10/7 17:10:50

        模式识别(Pattern recognition)机器学习(machine learning)深度学习(deep learning)代表三种不同的思想流派。模式识别是最古老的(作为一个术语而言,可以说是很过时的)。机器学习是最基础的(当下初创公司和研究实验室的热点领域之一)。而深度学习是崭新和有影响力的前沿领域,我们甚至不会去思考后深度学习时代。

1. 模式识别:智能程序的诞生

       模式识别(Pattern Recognition:自己建立模型刻画已有的特征,样本是用于估计模型中的参数。模式识别的落脚点是感知

       模式指用来说明事物结构的主观理性形式。它是从生产经验和生活经验中经过抽象和升华提炼出来的核心知识体系。但是需要注意的是,模式并不是事物本身,而是一种存在形式。

       模式识别是70年代和80年代非常流行的一个术语。它强调的是如何让一个计算机程序去做一些看起来很“智能”的事情,例如识别“3”这个数字。而且在融入了很多的智慧和直觉后,人们也的确构建了这样的一个程序。例如,区分“3”和“B”或者“3”和“8”。早在以前,大家也不会去关心你是怎么实现的,只要这个机器不是由人躲在盒子里面伪装的就好。不过,如果你的算法对图像应用了一些像滤波器、边缘检测和形态学处理等等高大上的技术后,模式识别社区肯定就会对它感兴趣。光学字符识别就是从这个社区诞生的。因此,把模式识别称为70年代80年代90年代初的“智能”信号处理是合适的。决策树启发式二次判别分析等全部诞生于这个时代。而且,在这个时代,模式识别也成为了计算机科学领域的小伙伴搞的东西,而不是电子工程。从这个时代诞生的模式识别领域最著名的书之一是由Duda & Hart执笔的“模式识别(Pattern Classification)”。对基础的研究者来说,仍然是一本不错的入门教材。不过对于里面的一些词汇就不要太纠结了,因为这本书已经有一定的年代了,词汇会有点过时。

        在模式识别中,机器似乎并不如人们所预料的那样“智能”。这种经由人为提取特征后交给机器,然后让机器去判断其它事的属性的工作流程就像是按图索骥,按照这种方法,虽然有可能找到一匹真正的汗血宝马,但是也有可能找回一只满身恶臭的瘌蛤蟆。因为对机器来说,哪怕是分辨最简单的“0”“O”“o”以及“。”都要费九牛二虎之力。而这也就是为什么我们在使用一些图片转文字等软件时,发现通常经过“翻译”的文本变得错字连篇,而且有时候错的不可思议。

2 机器学习

        机器学习:根据样本训练模型,如训练好的神经网络是一个针对特定分类问题的模型;重点在于“学习”,训练模型的过程就是学习;机器学习的落脚点是思考; 

        不同于模式识别中人类主动去描述某些特征给机器,机器学习可以这样理解:机器从已知的经验数据(样本)中,通过某种特定的方法(算法),自己去寻找提炼(训练/学习)出一些规律(模型);提炼出的规律就可以用来判断一些未知的事情(预测)。

        也就是说,模式识别和机器学习的区别在于:前者喂给机器的是各种特征描述,从而让机器对未知的事物进行判断;后者喂给机器的是某一事物的海量样本,让机器通过样本来自己发现特征,最后去判断某些未知的事物。

深度学习

        在深度学习的模型中,受宠爱最多的就是被用在大规模图像识别任务中的卷积神经网络(Convolutional Neural Nets,CNN),简称ConvNets。

        深度学习强调的是你使用的模型(例如深度卷积多层神经网络),模型中的参数通过从数据中学习获得。然而,深度学习也带来了一些其他需要考虑的问题。因为你面对的是一个高维的模型(即庞大的网络),所以你需要大量的数据(大数据)和强大的运算能力(图形处理器,GPU)才能优化这个模型。卷积被广泛用于深度学习(尤其是计算机视觉应用中),而且它的架构往往都是非浅层的。

Andrej Karpathy的博文:“ 神经网络的黑客指南 ”:http://karpathy.github.io/neuralnets/

4 区别与联系

       模式识别是根据已有的特征,通过参数或者非参数的方法给定模型中的参数,从而达到判别目的的;机器学习侧重于在特征不明确的情况下,用某种具有普适性的算法给定分类规则。

       学过多元统计的可以这样理解:模式识别的概念可以类比判别分析,是确定的,可检验的,有统计背景的(或者更进一步说有机理性基础理论背景),而机器学习的概念可以类比聚类分析(聚类本身就是一种典型的机器学习方法),对“类”的严格定义尚不明确,更谈不上检验;

        针对市面上很多关于模式识别与机器学习的著作内容重合,应该这么看: 
        ①算法是中性的,两个不同的学科领域关键看思维。如神经网络的应用,如果通过具体学科,如生物学的机理分析是明确了某种昆虫的基因型应该分为两类,同时确定了其差异性的基因是会表现在触角长和翅长两个表现型的话,那么构造两个(触角长,翅长)——(隐含层)——(A类,B类)的网络可以看作对已有学科知识的表达,只是通过网络刻画已有知识而已;而机器学习的思路是:采样,发现两类品种差异最大的特征是触角长和翅长(可能会用到诸如KS检验之类的方法),然后按照给定的类目:两类来构造神经网络进行分类;同一个算法,两个学科是两种思路;②模式识别在人工智能上的前沿成果已经慢慢被机器学习取代,所以很多以AI为导向的模式识别书记包含了很多机器学习的算法也正常,毕竟很多新成果是机器学习做出的;

        关于应用范围,机器学习目前是在狭义的人工智能领域走得比较快,但是广度还是模式识别广,模式识别在很多经典领域,如信号处理,计算机图像与计算机视觉,自然语言分析等都不断有新发展;

        从发展目标看,机器学习是要计算机学会思考,而模式识别是具体方法的自动化实现(不止计算机,还包括广义的控制系统),从立意上机器学习要高出一筹。
 

 

 

 

 

 

 

 

https://blog.csdn.net/qq_33414271/article/details/78682239

https://www.csdn.net/article/2015-03-24/2824301#q=machine+learning,+pattern+recognition,+deep+learning&cmpt=q&tz&tz

https://www.zhihu.com/question/38106452/answer/211218782

https://baijiahao.baidu.com/s?id=1597159183746168684&wfr=spider&for=pc

https://blog.csdn.net/scyscyao/article/details/5987581

 

 

 

 

 

 


http://chatgpt.dhexx.cn/article/AwCQW5bG.shtml

相关文章

AI,机器学习(模式识别),深度学习的区别与联系

引言 "互联网"已经发展的差不多了,应有尽有,空间不大,下个浪潮会不会是"AI"?那么作为一个普通程序员,在已有C/ java / python这样的语言技能栈的前提下,我们该如何拥抱变化&#xff0…

机器学习笔记 - 简单了解模式识别

1、什么是模式识别? 在数据中寻找模式是一个有着悠久历史的问题。模式识别是一种数据分析方法,它使用机器学习 算法自动识别数据中的模式和规律。这些数据可以是任何东西,从文本和图像到声音或其他可量化的数据。模式识别系统可以快速准确地识别熟悉的模式。他们还可以识别和…

模式识别与机器学习(更新中)

模式识别与机器学习 使用的教材,PPT为1 公式推导部分直接去看白板推导2,不管是书上还是ppt都写的极其模糊 先说重点: 贝叶斯算概率参数估计 第二讲 贝叶斯学习基础 贝叶斯公式 先验概率是非条件概率 似然概率是给定变量的条件下观测变…

模式识别、机器学习的区别和联系

先上一张图看看: 模式识别:自己建立模型刻画已有的特征,样本是用于估计模型中的参数。模式识别的落脚点是感知 模式识别是70年代和80年代非常流行的一个术语。它强调的是如何让一个计算机程序去做一些看起来很“智能”的事情,…

模式识别和机器学习重点算法总结篇

文章目录 1,反向传播算法训练步骤总结:1.1步骤:1.2影响网络性能的因素:1.3 卷积神经网络权重计算 2,Adaboost 算法的设计思想和主要计算步骤:2.1 设计思想:2.2 计算步骤: 3&#xff…

机器学习与模式识别

机器学习与模式识别 第一章 绪论1.区分回归、聚类、分类任务2.机器学习的一般过程3.假设空间的确定,版本空间的含义 第二章 模型评估与选择1.欠拟合和过拟合概念的理解2.模型的评估方法(1) k折交叉验证(2) 留一法(n折交叉验证)(3) 代码实例—…

机器学习和模式识别怎么区分?

随着人工智能在近些年的崛起,机器学习、模式识别这两个词也成为了热门词汇,频繁出现在大众眼前。虽然常常听说机器学习与模式识别,但是却很少有人能清楚地区别两者。本文就带大家充分了解机器学习和模式识别的概念、区别和联系。 机器学习和…

模式识别与机器学习第一章

一、模式的概念 广义:存在于时间和空间中可观察的物体。如果可以区别它们是否相同或是否相似,都可以称之为模式。 狭义:模式所指的不是事物本身,而是从事物获得的信息,模式往往表现为具有时间和空间分布的信息。 模式的…

模式识别与机器学习 第一章 绪论

引言 课程介绍 1956年夏天达特茅斯会议标志着人工智能学科的诞生 人工智能之父 约翰麦卡锡 基础:线性代数、概率统计、最优化理论 交叉课程:图像处理、计算机视觉、数据挖掘、自然语言处理、多媒体技术 参考书目:《机器学习》西瓜书《统…

ubuntu安装宝塔

一、宝塔面板的系统要求 以下是宝塔官网对于 Linux VPS 的系统要求: 1、 操作系统要求:全新系统 (支持 CentOS、Ubuntu、Debian、Fedora、Deepin),确保是干净的操作系统,没有安装过其它环境带的 Apache/Nginx/php/MySQL。另外&am…

ubuntu 安装 nginx

apt-get安装nginx 1、切换到root用户安装 安装最好用root用户安装 不然很多文件权限的报错会让人崩溃 sudo su root apt-get install nginx #安装 nginx -v #查看安装版本 service nginx start #启动nginx 2、启动后,在网页重输入ip地址,即可看到ng…

Ubuntu安装repo

安装步骤: 1、根目录下创建.bin文件夹 mkdir ~/bin 2、配置为永久环境变量 打开:vi ~/.bashrc 在文件末尾加上:export PATH~/bin:$PATH 生效:source ~/.bashrc 3、下载repo源码 git clone https://gerrit-googlesource.lu…

ubuntu安装oracle

一、前期准备 安装java8,参考ubuntu安装jdk8文档 安装docker,参考linux安装第三方库文档 二、安装Oracle镜像的过程 1、切换到root账号下,如果是普通账号,下面操作指令前面加sudo 2.搜索oracle镜像 docker search oracle 3.下载oracle镜像 Docker …

Ubuntu安装MySQL

安装 1.首先更新本地存储库索引,执行sudo apt update 2.从APT存储库安装MySQL,执行sudo apt install MySQL-server(改为sudo apt install mysql-server,看图),在安装过程中,可能会出现[Y / n…

ubuntu安装cmake

ubuntu 安装cmake 一、命令行安装 (这种直接安装cmake,其实安装的版本都太老了,这种方式不推荐 ) sudo apt install cmake二、Cmake源码编译安装 1. 更新一下g sudo apt-get install g 2. 先检查是否有cmake which cmake如果…

Ubuntu安装RabbitMQ

1、首先确认Linux 内核版本,确定是Ubuntu 还是CentOS版本:uname -a 2、rabbitMq需要erlang语言的支持,在安装rabbitMq之前需要安装erlang,执行命令 apt-get install erlang-nox 3、注意检查RabbitMQ 与erlang 的版本对应:RabbitMQ Erlang Ve…

Ubuntu 安装Tools

点击光盘,里面有个VMwareTools的文件,将文件拖入下载中 单击右键,选择在终端中打开 .pl可执行文件 安装软件需要切换到管理员权限 sudo su

Ubuntu安装cuda

目录 1、查看系统推荐的cuda版本 2、官网下载cuda软件包 3、安装 4、环境配置 5、验证cuda是否正常 1、查看系统推荐的cuda版本 查看前应先安装显卡驱动,可以查看NVIDIA显卡驱动安装 nvidia-smi 这里显示的是cuda11.4版本 2、官网下载cuda软件包 官网cuda下…

Ubuntu安装虚拟机

如果客户有在Ubuntu下安装虚拟机的要求,可以用到本篇文档,目前只测试16.04.6版本,虚拟机为16.1测试版,有效期为30天,软件仅供测试。 1,先安装Ubuntu系统 2,安装后把虚拟机软件放到桌面上&…

ubuntu安装redis

ubuntu安装redis 1.环境配置 安装gcc 和 make sudo apt-get install -y gcc sudo apt-get install -y g sudo apt-get install -y gcc automake autoconf libtool make2.上传redis压缩包到服务器 目前上传的路径是 /usr/local/redis 3.解压redis压缩包 tar -zxvf redis-4.…