AI 基礎

AI 是什麼?人工智慧、機器學習與深度學習一次分清楚

人工智慧是讓機器執行需要智慧的任務的總稱;機器學習是其中一種方法,讓機器從資料中自己找出規律;深度學習又是機器學習的子集,用多層神經網路處理更複雜的模式。三者是層層包含的關係,而不是三種互相競爭的技術。
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AI 是什麼?人工智慧、機器學習與深度學習一次分清楚

修 IBM 的入門課之前,我把「AI」「機器學習」「深度學習」當成三個可以互換的流行詞。分清楚之後,很多科技新聞與產品文案突然就看得懂了。

這篇用入門者的視角,把人工智慧的基礎觀念整理成一篇:三個詞的關係、機器到底怎麼學、你每天已經在用哪些 AI,以及為什麼「負責任」從第一天就該學。

你將學到什麼

三層同心圓

AI、機器學習、深度學習的包含關係。

機器怎麼學

監督式、非監督式、強化學習的差別。

生活中的 AI

你每天其實已經用了多少 AI。

負責任的 AI

偏見、隱私與透明度為什麼重要。

AI 是什麼:讓機器做需要智慧的事

人工智慧(Artificial Intelligence)最直白的定義是:讓機器執行原本需要人類智慧才能完成的任務,例如理解語言、辨識影像、做決策、解決問題。它不是某一項單一技術,而是一整個領域的總稱,底下涵蓋許多不同的方法與流派。

三層同心圓:AI、機器學習、深度學習

  • 人工智慧:最外圈。一切讓機器展現智慧行為的技術都算,包括早期靠人手寫規則的專家系統。
  • 機器學習:中間那圈。不再靠人寫死規則,而是讓演算法從資料中自己找出規律,資料越多通常學得越好。
  • 深度學習:最內圈。用多層類神經網路的機器學習方法,擅長影像、語音、自然語言這類複雜資料,也是近年 AI 突破的主要引擎。
人工智慧機器學習深度學習
三者是包含關係:深度學習屬於機器學習,機器學習屬於人工智慧。

舉個例子就懂了:早期的垃圾郵件過濾器靠工程師手寫規則(出現某些字就擋),那是最外圈的傳統 AI;後來改用機器學習,讓模型從大量郵件裡自己學會分辨;如今的影像辨識與語音助理,背後則多半是深度學習。方法一路演進,目標始終沒變:讓機器把事情做對。

機器怎麼學:三種學習方式

  • 監督式學習:用「有標準答案」的資料訓練。例如給模型看大量標好「貓 / 狗」的照片,讓它學會分類沒看過的新照片。
  • 非監督式學習:資料沒有標籤,讓模型自己找出結構。例如把消費行為相似的客戶自動分群。
  • 強化學習:靠嘗試與回饋學習,做得好得到獎勵、做不好受到懲罰,常用於遊戲對弈與機器人控制。

三種方式沒有優劣之分,只有適不適合:有標準答案的預測問題交給監督式,想從資料裡挖出未知結構用非監督式,需要在環境裡邊做邊學的控制問題則交給強化學習。實務上,一個產品背後常常三種都有。

你每天已經在用的 AI

AI 不是未來式。手機相簿自動認出誰是誰,是電腦視覺;語音助理聽懂你說話,靠語音辨識與自然語言處理;影音平台知道你想看什麼,是推薦系統;信箱幫你擋掉垃圾郵件,是分類模型。這些都是 AI,只是它們安靜到你不會注意。

下次看到「AI 驅動」的產品介紹,可以先問一句:它背後是哪一種方法、用什麼資料訓練?這個小習慣會讓你更快看穿行銷話術。

生成式 AI 帶來什麼改變

傳統模型主要做辨識與預測;生成式 AI 則能創造新內容:寫文章、畫圖、作曲、生成程式碼。它的基礎是在海量資料上預訓練的大型模型,你透過提示(prompt)與它互動。這也是為什麼近年 AI 突然變得人人可用:你不需要會寫程式,會描述需求就能讓它工作。

用 AI 也要負責任

入門階段就該建立的觀念是:AI 的輸出取決於訓練資料,資料有偏見,模型就會放大偏見;模型可能一本正經地說錯話,重要決策要保留人工把關;涉及個人資料時,隱私與透明度不是可選項。懂得 AI 能做什麼,也懂得它不該做什麼,才算真的入門。

給初學者的路線建議先建立觀念,再挑一個貼近自己工作的應用實際用用看:寫作、整理資料、做簡報都行。工具會一直換,觀念不會。等你想更進一步,再回頭補機器學習的數學與程式。
本文源起本文取材自 Coursera 上的「Introduction to Artificial Intelligence(AI)」課程(IBM),由酒Ann 修畢後以自己的視角重新編寫成中文。原版課程可在 Coursera 修習。

延伸學習

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常見問答

AI 和機器學習是同一件事嗎?
不是。AI 是讓機器執行需要智慧的任務的總稱;機器學習是實現 AI 的其中一種方法,讓機器從資料中學習規律,而不是靠人把規則一條一條寫死。
深度學習的「深度」是指什麼?
指神經網路的層數。深度學習用多層的類神經網路,一層一層抽取越來越抽象的特徵,因此能處理影像、語音、自然語言這類複雜資料。
沒有程式背景能學 AI 嗎?
可以。理解 AI 的核心觀念(它能做什麼、不能做什麼、風險在哪)不需要寫程式;許多入門課程正是為非技術背景的學習者設計的。
生成式 AI 和傳統 AI 差在哪?
傳統模型主要做辨識與預測,例如把郵件分類成垃圾與正常;生成式 AI 則能創造新內容,例如文字、圖像、音訊,基礎多半是在大量資料上預訓練的大型模型。