从GoogleAlphago到Chatbot聊天机器人、智慧理专、精准医疗、机器翻译…近年来时而听到人工智慧、机器学习的相关消息，一夕之间这项技术攻占了各大媒体版面。不但Google、Facebook、微软、百度、IBM等巨头纷纷进军该领域，NVIDIA执行长黄仁勋亦宣称将由显示卡转型成人工智慧运算公司，强调人工智慧浪潮的来临。
机器学习是人工智慧的一个分支。然而什么是人工智慧？什么是机器学习？要解决的又是什么问题呢？今天就让我们来聊聊，未来十年内将会真正改变你我生活的新世代技术。
人工智慧：如何以电脑解决问题
人类自从发明电脑以来，便始终渴望着能让电脑拥有类似人类的智慧。一提到人工智慧，很容易令人想到电影与科幻小说中常见会聊天、会煮饭还会突然间想毁灭人类取而代之的机器人形象。
究竟什么算作「智慧」？若电脑能针对我们的问题准确地作回答、或学会下棋和泡咖啡，如此就能确定电脑拥有智慧吗？要怎么确定它真正拥有意识、理解情感?
当年AI技术尚未真正发展起来，哲学家与人文学家已就这个问题做过许多广泛的讨论。根据这个问题，美国哲学家约翰．瑟尔(JohnSearle)便提出了「强人工智慧」(StrongA.I.)和「弱人工智慧」(WeakA.I.)的分类，主张两种应区别开来。
强人工智慧受到电影与科幻小说的影响，强调电脑将能拥有自觉意识、性格、情感、知觉、社交等人类的特征。另一方面，弱人工智慧主张机器只能模拟人类具有思维的行为表现，而不是真正懂得思考。他们认为机器仅能模拟人类，并不具意识、也不理解动作本身的意义。简单来说若有一只鹦鹉被训练到能回答人类所有的问题，并不代表鹦鹉本身了解问题本身与答案的意义。
在著名的图灵测试中，如果一台机器与人类对话、而不被辨别出己方的机器身分时，便能宣称该机器拥有智慧。这可以算是人工智慧的一种检测方式，然而强人工智慧拥护者可能会反驳──表现出「智慧」的行为不代表它真正拥有智慧、了解对话的意义。
当然弱人工智慧拥护者也可以反驳──我们永远不可能知道另一个人的想法，比如我在和一个人对话时、并不知道对方是否和我进行一样的思考方式，因此我们不能否定这台机器存在智慧的可能。是否有点类似庄子和惠子的子非鱼安知鱼之乐的对话了呢?
有兴趣的读者能再就上述问题持续深入讨论思考。不过在电脑科学界，直至目前为止尚不须深入纠结在这个问题层面。电脑科学家在意的是──我们能用人工智慧解决什么样的问题。
年代的电脑科学方起步，从科学家到一般大众都对于电脑充满无尽的想象，不但从大导演弗里茨·朗的大都会到作家艾西莫夫的机器人三大法则，主流科学界也都预估约莫0到30年左右的时间便可以成功创造出与人类智能同样高度的人工智慧。
然而人工智慧的研究很快便面临了瓶颈──机器程序是由人类撰写出来的，当人类不知道一个问题的解答时、机器同样不能解决人类无法回答的问题。另一个问题是当时电脑的计算速度尚未提升、储存空间也小、数据量更不足够，硬体环境上的困境使早期人工智慧只能解一些代数题和数学证明，难以在实务上有所应用。
在到年末时，一些知名研发计画如纽厄尔和西蒙的「通用问题求解器」和日本政府领头的「第五代电脑系统」达不到预期效果时，人工智慧开始被人们视为一场现代炼金术，企业与政府纷纷撤资、研究基金被削减、多个计画被停止。此时迎来了人工智慧的第一场寒冬期。
虽然此时人工智慧的研究迈入了瓶颈，但是电脑硬体却是以指数型的方式进步。年Intel创始人摩尔观察到半导体晶片上的电晶体每一年都能翻一倍；到了年，这个速度调整成每两年增加一倍，电脑的运算能力与储存能力同时跟着摩尔定律高速增涨。如今，电脑的运算能力约为30年前的万倍。
早期的人工智慧研究聚焦在逻辑推论的方法，专注于模仿人类推理过程的思考模式。由于需要百分之百确定的事实配合，因此在实务上不容易使用。
直到关于人工智慧的研究方向越来越多元，涵盖了包括统计学、机率论、逼近论、博弈论等多门领域的学科；而硬体储存成本下降、运算能力增强，加上海量数据，今日的人工智慧已能从资料中自行学习出规律，这便是时下资料科学的最热门技术「机器学习」。
机器学习:从资料中自行学会技能
机器学习是实现人工智慧的其中一种方式。传统上实现人工智慧的方式需要人们将规则嵌入到系统，机器学习(MachineLearning)则是让电脑能够自行从历史资料中学会一套技能、并能逐步完善精进该项技能
什么技能呢？举例来说，辨识猫咪的技能。
人类是如何学会辨识一只猫的？我们不是熟背所有猫的详细特征：「尖耳朵、四肢脚、有胡子、体型、毛色、…」从短毛猫、折耳猫、短毛猫、暹罗猫…等猫咪的外型特征都不一样，甚至要将老虎、花豹等类似猫但不是猫的照片排除出来。
一般只要父母带小孩看看猫、或猫咪的图片，只要看到就告诉孩子这是猫，当小孩把老虎看成猫时进行纠正，久而久之，我们就自然地「学」会辨识一只猫了。虽然不是原本看过的猫咪，我们仍然知道这是一只猫。
从前让电脑辨识出猫时，需要工程师将所有猫的特征以穷举法的方式、详细输入所有猫的可能条件，比如……
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