⑴ 人工智慧需要什麼基礎
當下，人工智慧成了新時代的必修課，其重要性已無需贅述，但作為一個跨學科產物，它包含的內容浩如煙海，各種復雜的模型和演算法更是讓人望而生畏。對於大多數的新手來說，如何入手人工智慧其實都是一頭霧水，比如到底需要哪些數學基礎、是否要有工程經驗、對於深度學習框架應該關注什麼等等。
那麼，學習人工智慧該從哪裡開始呢？人工智慧的學習路徑又是怎樣的？
本文節選自王天一教授在極客時間 App 開設的「人工智慧基礎課」，已獲授權。更多相關文章，請下載極客時間 App，訂閱專欄獲取。
數學基礎知識蘊含著處理智能問題的基本思想與方法，也是理解復雜演算法的必備要素。今天的種種人工智慧技術歸根到底都建立在數學模型之上，要了解人工智慧，首先要掌握必備的數學基礎知識，具體來說包括：
線性代數：如何將研究對象形式化？
概率論：如何描述統計規律？
數理統計：如何以小見大？
最優化理論： 如何找到最優解？
資訊理論：如何定量度量不確定性？
形式邏輯：如何實現抽象推理？
線性代數：如何將研究對象形式化？
事實上，線性代數不僅僅是人工智慧的基礎，更是現代數學和以現代數學作為主要分析方法的眾多學科的基礎。從量子力學到圖像處理都離不開向量和矩陣的使用。而在向量和矩陣背後，線性代數的核心意義在於提供了⼀種看待世界的抽象視角：萬事萬物都可以被抽象成某些特徵的組合，並在由預置規則定義的框架之下以靜態和動態的方式加以觀察。
著重於抽象概念的解釋而非具體的數學公式來看，線性代數要點如下：線性代數的本質在於將具體事物抽象為數學對象，並描述其靜態和動態的特性；向量的實質是 n 維線性空間中的靜止點；線性變換描述了向量或者作為參考系的坐標系的變化，可以用矩陣表示；矩陣的特徵值和特徵向量描述了變化的速度與方向。
總之，線性代數之於人工智慧如同加法之於高等數學，是一個基礎的工具集。
概率論：如何描述統計規律？
除了線性代數之外，概率論也是人工智慧研究中必備的數學基礎。隨著連接主義學派的興起，概率統計已經取代了數理邏輯，成為人工智慧研究的主流工具。在數據爆炸式增長和計算力指數化增強的今天，概率論已經在機器學習中扮演了核心角色。
同線性代數一樣，概率論也代表了一種看待世界的方式，其關注的焦點是無處不在的可能性。頻率學派認為先驗分布是固定的，模型參數要靠最大似然估計計算；貝葉斯學派認為先驗分布是隨機的，模型參數要靠後驗概率最大化計算；正態分布是最重要的一種隨機變數的分布。
數理統計：如何以小見大？
在人工智慧的研究中，數理統計同樣不可或缺。基礎的統計理論有助於對機器學習的演算法和數據挖掘的結果做出解釋，只有做出合理的解讀，數據的價值才能夠體現。數理統計根據觀察或實驗得到的數據來研究隨機現象，並對研究對象的客觀規律做出合理的估計和判斷。
雖然數理統計以概率論為理論基礎，但兩者之間存在方法上的本質區別。概率論作用的前提是隨機變數的分布已知，根據已知的分布來分析隨機變數的特徵與規律；數理統計的研究對象則是未知分布的隨機變數，研究方法是對隨機變數進行獨立重復的觀察，根據得到的觀察結果對原始分布做出推斷。
用一句不嚴謹但直觀的話講：數理統計可以看成是逆向的概率論。 數理統計的任務是根據可觀察的樣本反過來推斷總體的性質；推斷的工具是統計量，統計量是樣本的函數，是個隨機變數；參數估計通過隨機抽取的樣本來估計總體分布的未知參數，包括點估計和區間估計；假設檢驗通過隨機抽取的樣本來接受或拒絕關於總體的某個判斷，常用於估計機器學習模型的泛化錯誤率。
最優化理論： 如何找到最優解？
本質上講，人工智慧的目標就是最優化：在復雜環境與多體交互中做出最優決策。幾乎所有的人工智慧問題最後都會歸結為一個優化問題的求解，因而最優化理論同樣是人工智慧必備的基礎知識。最優化理論研究的問題是判定給定目標函數的最大值（最小值）是否存在，並找到令目標函數取到最大值 (最小值) 的數值。 如果把給定的目標函數看成一座山脈，最優化的過程就是判斷頂峰的位置並找到到達頂峰路徑的過程。
通常情況下，最優化問題是在無約束情況下求解給定目標函數的最小值；在線性搜索中，確定尋找最小值時的搜索方向需要使用目標函數的一階導數和二階導數；置信域演算法的思想是先確定搜索步長，再確定搜索方向；以人工神經網路為代表的啟發式演算法是另外一類重要的優化方法。
資訊理論：如何定量度量不確定性？
近年來的科學研究不斷證實，不確定性就是客觀世界的本質屬性。換句話說，上帝還真就擲骰子。不確定性的世界只能使用概率模型來描述，這促成了資訊理論的誕生。
資訊理論使用「信息熵」的概念，對單個信源的信息量和通信中傳遞信息的數量與效率等問題做出了解釋，並在世界的不確定性和信息的可測量性之間搭建起一座橋梁。
總之，資訊理論處理的是客觀世界中的不確定性；條件熵和信息增益是分類問題中的重要參數；KL 散度用於描述兩個不同概率分布之間的差異；最大熵原理是分類問題匯總的常用准則。
形式邏輯：如何實現抽象推理？
1956 年召開的達特茅斯會議宣告了人工智慧的誕生。在人工智慧的襁褓期，各位奠基者們，包括約翰·麥卡錫、赫伯特·西蒙、馬文·閔斯基等未來的圖靈獎得主，他們的願景是讓「具備抽象思考能力的程序解釋合成的物質如何能夠擁有人類的心智。」通俗地說，理想的人工智慧應該具有抽象意義上的學習、推理與歸納能力，其通用性將遠遠強於解決國際象棋或是圍棋等具體問題的演算法。
如果將認知過程定義為對符號的邏輯運算，人工智慧的基礎就是形式邏輯；謂詞邏輯是知識表示的主要方法；基於謂詞邏輯系統可以實現具有自動推理能力的人工智慧；不完備性定理向「認知的本質是計算」這一人工智慧的基本理念提出挑戰。
《人工智慧基礎課》全年目錄
本專欄將圍繞機器學習與神經網路等核心概念展開，並結合當下火熱的深度學習技術，勾勒出人工智慧發展的基本輪廓與主要路徑。點擊我獲取學習資源
充分了解數據及其特性，有助於我們更有效地選擇機器學習演算法。採用以上步驟在一定程度上可以縮小演算法的選擇范圍，使我們少走些彎路，但在具體選擇哪種演算法方面，一般並不存在最好的演算法或者可以給出最好結果的演算法，在實際做項目的過程中，這個過程往往需要多次嘗試，有時還要嘗試不同演算法。不過先用一種簡單熟悉的方法，然後，在這個基礎上不斷優化，時常能收獲意想不到的效果。
⑵ 人工智慧如何入門
人工智慧的入門學習需要具備以下知識結構：
第一：編程語言。編程語言是學習人工智慧的基礎內容之一，掌握了編程語言才能完成一系列具體的實驗。推薦學習Python語言，一方面原因是Python語言簡單易學，實驗環境也易於搭建，另一方面原因是Python語言有豐富的庫支持。目前Python語言在人工智慧領域有廣泛的應用，包括機器學習、自然語言處理和計算機視覺等方向。
在完成以上內容的學習之後，最好能參加一個人工智慧的項目組（課題組），在具體的實踐中完成進一步的學習過程。
⑶ 人工智慧需要什麼基礎
人工智慧（AI）基礎：
1、核心三要素——算力、演算法、數據（三大基石）：
演算法、算力、數據作為人工智慧（AI）核心三要素，相互影響，相互支撐，在不同行業中形成了不一樣的產業形態。隨著演算法的創新、算力的增強、數據資源的累積，傳統基礎設施將藉此東風實現智能化升級，並有望推動經濟發展全要素的智能化革新。讓人類社會從信息化進入智能化。
2、技術基礎：
（1）文藝復興後的人工神經網路。
人工神經網路是一種仿造神經元運作的函數演算，能接受外界資訊輸入的刺激，且根據不同刺激影響的權重轉換成輸出的反應，或用以改變內部函數的權重結構，以適應不同環境的數學模型。
（2）靠巨量數據運作的機器學習。
科學家發現，要讓機器有智慧，並不一定要真正賦予它思辯能力，可以大量閱讀、儲存資料並具有分辨的能力，就足以幫助人類工作。
（3）人工智慧的重要應用：自然語言處理。
自然語言處理的研究，是要讓機器「理解」人類的語言，是人工智慧領域里的其中一項重要分支。
自然語言處理可先簡單理解分為進、出計算機等兩種：
其一是從人類到電腦──讓電腦把人類的語言轉換成程式可以處理的型式；
其二是從電腦回饋到人──把電腦所演算的成果轉換成人類可以理解的語言表達出來。
⑷ 人工智慧的基礎是大數據嗎
從當前人工智慧的技術體系結構來看，雖然數據是人工智慧技術的三大基礎之一，但不是唯一條件。
人工智慧想要運行更准確，還需要擁有更精準、快速、可靠的分布式演算法和算力對已捕獲的海量數據進行分類、剖析後進行重組，最終獲得結果。只有在精密計算的加持下，才能將數據的效能發揮到極致。
數據的演算法與算力的提高，在很大程度上推動了人工智慧技術的發展，
人工智慧對於數據的依賴程度高，其本質是對數據、演算法、算力方面的應用需求。所以，大數據是人工智慧的必要且充分條件，人工智慧更愈來愈多科技應用的必要基礎。
⑸ 人工智慧的基礎層是什麼發展前景如何
人工智慧行業主要上市公司：目前國內人工智慧行業的上市公司主要有網路網路(BAIIDU)、騰訊(TCTZF)、阿里巴巴(BAIBAI)、科大訊飛(002230)等。
本文核心數據：人工智慧基礎層分類,人工智慧基礎層市場規模,人工智慧基礎層融資情況,人工智慧基礎層融資輪次分布情況,工智能基礎層細分賽道融資情況
1、人工智慧基礎層規模增長較快
人工智慧基礎層是支撐各類分工智能應用開發與運行的資源平台，主要包括演算法、算力和數據三大要素。人工智慧基礎層主要包括智能計算集群、智能模型敏捷開發工具、數據基礎服務與治理平台三個板塊。
智能計算集群提供支AI模型開發、訓練或推理的算力資源，包括系統級AI晶元和異構智能計算伺服器，以及下游的人工智慧計算中心等;
智能模型敏捷開發工具模塊主要實現AI應用模型的生產，包括開源演算法框架，提供語音、圖像等AI技術能力調用的AI開放平台和AI應用模型效率化生產平台;
數據基礎服務與治理平台模塊則實現應用所需的數據資源生產與治理，提供AI基礎數據服務及面向AI的數據治理平台。AI基礎層企業通過提供AI算力、開發工具或數據資源助力人工智慧應用在各行業領堿、各應用場景落地，支撐人工智慧產業健康穩定發展。
以上數據參考前瞻產業研究院《中國人工智慧行業市場前瞻與投資戰略規劃分析報告》。
⑹ 人工智慧到底是學什麼的零基礎怎麼入門
人工智慧所需要學習的技能有以下這些
①機器學習的基礎是數學，入門AI必須掌握一些必要的數學基礎，但是並不是全部的數學知識都要學，只學工作上實際有用到的，比如是微積分、概率論、線性代數、凸優化等這些。
②數據分析里需要應用到的內容也需要掌握，但不是網上所說的從0開始幫你做數據分析的那種，而是數據挖掘或者說是數據科學領域相關的東西，比如要知道計算機裡面怎麼挖掘數據、相關的數據挖掘工具等等
補足了以上數學和數據挖掘基本知識，才可以正式進行機器學習演算法原理的學習。
③演算法方面需要掌握一些基本的框架：python、spark、mllib、scikit-learning、pytorch、TensorFlow，數據方面需要懂得HQL、numpy、pandas，如果你本身是後台開發、app開發、數據分析、項目管理，則是一個學習演算法的一個加分項。
④最後需要對人工智慧有全局的認知，包括機器學習、深度學習兩大模塊，相關的演算法原理、推導和應用的掌握，以及最重要的演算法思想。
⑺ 學習人工智慧主要學什麼內容
1.基礎數學知識：線性代數、概率論、統計學、圖論;
2.基礎計算機知識：操作系統、linux、網路、編譯原理、數據結構、資料庫;
3.編程語言基礎：C/C++、Python、Java;
4.人工智慧基礎知識：ID3、C4.5、邏輯回歸、SVM、分類器、等演算法的特性、性質、和其他演算法對比的區別等內容;
5.工具基礎知識：opencv、matlab、caffe等。
我們知道，目前國家也相繼出台了一些扶持人工智慧發展的政策，人工智慧正處於發展的紅利期，所以越早學習就越有就業優勢。人工智慧火起來就是這一兩年的事兒，因此不管是上市企業，還是一些中小型企業，對於人工智慧人才的需求量都非常大。
人工智慧是計算機科學的一個分支，它企圖了解智能的實質，並生產出一種新的能以人類智能相似的方式做出反應的智能機器，該領域的研究包括機器人、語言識別、圖像識別、自然語言處理和專家系統等。
人工智慧從誕生以來，理論和技術日益成熟，應用領域也不斷擴大，可以設想，未來人工智慧帶來的科技產品，將會是人類智慧的「容器」。目前來看，現在學習人工智慧是一個很好的時機！
⑻ 人工智慧需要什麼基礎
1、基礎數學知識：線性代數、概率論、統計學、圖論；
2、基礎計算機知識：操作系統、linux、網路、編譯原理、數據結構、資料庫；
3、編程語言基礎：C/C++、Python、Java；
4、人工智慧基礎知識：ID3、C4.5、邏輯回歸、SVM、分類器、等演算法的特性、性質、和其他演算法對比的區別等內容；
5、工具基礎知識：opencv、matlab、caffe等。
⑼ 學習人工智慧要准備哪些基礎知識
下面我大致講一下:
1.人工智慧是一門極富挑戰性的科學，從事這項工作的人必須懂得計算機知識，心理學和哲學。
2. 人工智慧是包括十分廣泛的科學，它由不同的領域組成。入門最基本的的知識是:機器學習、機械原理、計算機原理、計算機視覺等等。總的說來，人工智慧研究的一個主要目標是使機器能夠勝任一些通常需要人類智能才能完成的復雜工作。但不同的時代、不同的人對這種「復雜工作」的理解是不同的。
希望能夠幫助到你，並能得到你的採納。謝謝！
⑽ 人工智慧需要什麼基礎
1、核心三要素——算力、演算法、數據（三大基石）：
演算法、算力、數據作為人工智慧（AI）核心三要素，相互影響，相互支撐，在不同行業中形成了不一樣的產業形態。隨著演算法的創新、算力的增強、數據資源的累積，傳統基礎設施將藉此東風實現智能化升級，並有望推動經濟發展全要素的智能化革新。讓人類社會從信息化進入智能化。
（1）算力：
在AI技術當中，算力是演算法和數據的基礎設施，支撐著演算法和數據，進而影響著AI的發展，算力的大小代表著對數據處理能力的強弱。
（2）演算法：
演算法是AI的背後「推手」。
AI演算法是數據驅動型演算法，是AI的推動力量。
（3）數據：
在AI技術當中，數據相當於AI演算法的「飼料」。
機器學習中的監督學習和半監督學習都要用標注好的數據進行訓練，由此催生了大量數據標注公司，它們將處於未經處理的初級數據，轉換為機器可識別信息。只有經過大量的訓練，覆蓋盡可能多的各種場景才能得到一個良好的模型。
2、技術基礎：
（1）文藝復興後的人工神經網路。
人工神經網路是一種仿造神經元運作的函數演算，能接受外界資訊輸入的刺激，且根據不同刺激影響的權重轉換成輸出的反應，或用以改變內部函數的權重結構，以適應不同環境的數學模型。
（2）靠巨量數據運作的機器學習。
科學家發現，要讓機器有智慧，並不一定要真正賦予它思辯能力，可以大量閱讀、儲存資料並具有分辨的能力，就足以幫助人類工作。
（3）人工智慧的重要應用：自然語言處理。
自然語言處理的研究，是要讓機器「理解」人類的語言，是人工智慧領域里的其中一項重要分支。
自然語言處理可先簡單理解分為進、出計算機等兩種：
其一是從人類到電腦──讓電腦把人類的語言轉換成程式可以處理的型式；
其二是從電腦回饋到人──把電腦所演算的成果轉換成人類可以理解的語言表達出來。