機器學習(Machine Learning)是研究電腦怎樣類比或實現人類的學習行為,以獲取新的知識或技能,重新組織已有的知識結構使之不斷改善自身的性能。它是人工智慧的核心,是使計算機具有智慧的根本途徑,其應用遍及人工智慧的各個領域,它主要使用歸納、綜合而不是演譯。
學習能力是智慧行為的一個非常重要的特徵,但至今對學習的機理尚不清楚。人們曾對機器學習給出各種定義。H.A.Simon認為,學習是系統所作的適應性變化,使得系統在下一次完成同樣或類似的任務時更為有效。R.s.Michalski認為,學習是構造或修改對於所經歷事物的表示。從事專家系統研製的人們則認為學習是知識的獲取。這些觀點各有側重,第一種觀點強調學習的外部行為效果,第二種則強調學習的內部過程,而第三種主要是從知識工程的實用性角度出發的。
機器學習在人工智慧的研究中具有十分重要的地位。一個不具有學習能力的智慧系統難以稱得上是一個真正的智慧系統,但是以往的智慧系統都普遍缺少學習的能力。例如,它們遇到錯誤時不能自我校正;不會通過經驗改善自身的性能;不會自動獲取和發現所需要的知識。它們的推理僅限於演繹而缺少歸納,因此至多只能夠證明已存在事實、定理,而不能發現新的定理、定律和規則等。隨著人工智慧的深入發展,這些局限性表現得愈加突出。正是在這種情形下,機器學習逐漸成為人工智慧研究的核心之一。它的應用已遍及人工智慧的各個分支,如專家系統、自動推理、自然語言理解、模式識別、電腦視覺、智慧型機器人等領域。其中尤其典型的是專家系統中的知識獲取瓶頸問題,人們一直在努力試圖採用機器學習的方法加以克服。
機器學習的研究是根據生理學、認知科學等對人類學習機理的瞭解,建立人類學習過程的計算模型或認識模型,發展各種學習理論和學習方法,研究通用的學習演算法並進行理論上的分析,建立面向任務的具有特定應用的學習系統。這些研究目標相互影響相互促進。
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