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数学将如何推动人工智能的第三次浪潮

时间:2023-03-17 10:47:37 科技观察

从开车到使用智能手机,甚至用带数字定时器的咖啡机冲泡一杯咖啡,或者在线登录银行账户,我们在无数不同的地方遇到它今天的地方。到算法。由于算法无处不在,它吸引了工业界、学术界、研发部门以及几乎所有你能想到的领域的想象力。也许最有可能从尖端算法中获益的技术是人工智能,这反过来又会对当今大多数其他行业产生连锁反应。强大算法开发的一个关键组成部分是数学——图形是Shor算法或薛定谔方程的构建块。布尔代数奠定了今天“信息时代”的基础。此外,早在1842年,AdaLovelace的算法就被广泛认为是第一个计算机程序。可以想象,即使是最小的AI(人工智能)系统也需要基本指令才能运行。简而言之,算法是帮助计算机执行计算的分步指令。它们就像使用说明书,让机器确切地知道该做什么以及何时做。因此,在基础机器学习中,算法是构建人工智能的首要结构步骤。熟能生巧——因此,通过与人工智能的持续互动,我们有望提高其有效性。如果利用得当,人工智能作为一项技术具有巨大的潜力。如前所述,人工智能正在帮助加强医疗、教育、通信、能源和公共安全领域,甚至解决全球变暖等关键挑战。不幸的是,今天,我们处于人工智能的早期阶段,主要使用简单的算法,例如:分类算法是一种以特定方式对一组数据进行分类的算法。回归算法一种基于一组输入数据预测未来结果的算法。现代气象学家用来预测天气的计算机程序是聚类算法的一个很好的例子,它使用整个数据集来查找特定点之间的相似点或不同点。识别会计文件中的欺诈性交易就是此类人工智能工作的一个例子。然而,要进入人工智能发展的第三次浪潮——擅长感知、学习和推理并能够概括的智能——革命性的突破——因为人工智能的本质——将起源于数学领域.我们需要新的基于数学的工具来捕获基础数据的上下文和结构,而不是仅仅关注相关性。这些工具主要基于拓扑和几何。今天的人工智能专家必须专注于开发基于这些结构的有效算法,使它们能够实现变革性的结果。所有这一切都需要新的思维和新的学习方式,迫使那些使用技术的人走出他们的舒适区。作为向前迈出的关键一步,当今的数字优先社会需要显着增加对未来数学家和数据处理者的培训。尽管人工智能比以往任何时候都吸引着更多的数学家,但能够模拟大脑工作方式并让我们更好地构建未来人工智能中内置的逻辑能力的复杂数学工具至关重要。我们必须加快人工智能技术的发展,以创造强大的协同效应,推进知识前沿,造福科学、社会和全球经济。