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我是這樣想的,仿生學是指人類模仿生物功能,來發明創造的科學。研究物件是生物體的“結構、功能和工作原理”,並將這些原理移植於人造工程技術之中,用以發明、創造新技術。而生物是自然選擇而成如今的樣子,也就是說生物自然選擇出一個相對來說最好的“結構、功能和工作原理”。那麼可不可以讓機器在虛擬的計算機世界像生物一樣繁衍、進化、設定特別的“環境”讓機器“自然選擇”,然後選取最優的設計?
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回覆列表
  • 1 # 魔鬼冷知識

    我來給看得熱血沸騰的同學降降溫,說一些骨感的現實。

    遺傳演算法和神經網路為代表的機器學習演算法是不是感覺碉堡了?天網要覺醒了?早著呢,目前這樣的技術依然有很大的侷限性,稍微複雜一點的問題就沒撤了——但初衷不就是要用來解決複雜的問題嗎?

    首先會遇到的問題是:比起大自然,我們的計算能力實在太有限了,沒有辦法模擬巨大的模型,而解決困難的問題需要足夠大的模型。例如人腦是10^10個神經元、10^14個神經連線組成的系統,是經過無數代、無數個體自然選擇出來的,即使一幀的計算量都遠遠超過計算機的能力,如此才能實現影象識別、肢體控制等複雜功能。

    我們自然想到要簡化模型,減少計算量。“深度學習”就是最近發展出的神經網路簡化模型,曾一度掀起研究熱潮,透過人組織的、針對指定問題的神經網路,讓計算機解決一些原本只有人能解決的問題,例如識別人臉。下面是一個經過深度學習的9層人臉識別神經網路示意圖,包含幾十個初始化引數和1.2億個學習引數。

    但問題又來了,這樣的模型有太多的引數,我們甚至不清楚這些引數如何影響結果,絕大部分的引數值組合都導致一個悲催的結果:

    不收斂

    如果你的模型足夠好,經過一定次數的演算後,計算機就能以越來越高的準確率解決問題,但實際上絕大部分情況裡達到一定準確率後就不再進步了,這就是“不收斂”,不收斂意味著你的模型有缺陷,無法解決特定的問題,但你不知道缺陷在哪裡,也許你換一套引數再試會變好,但也可能再試一億套結果都一樣。

    實際上絕大部分計算機仿生研究者都卡在這裡,他們整天對著電腦試完一組又一組的引數,看著那個死活不漲的準確率。有些僥倖收斂了發出論文的,都會有一大堆作者本人無法解釋的引數。一些成果上得了報紙,成為一時熱門話題,但最終都過不了實用的關,即使能用,範圍也非常有限。

    很多回答者都提了現在這些仿生技術能做什麼,但這些問題本身有非仿生解決方案(例如冰之眼設計的實驗,用圖論就能完美解決)。仿生技術能比非仿生技術做得更好的可能是影象、聲音識別這類人腦功能,但都是玩玩的級別,或者用在準確率要求不高的場合,沒有可以媲美人腦的產品。而工程設計、藝術創作這些“真人工智慧”?暫時一點未來都看不到。

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