2、机器学习：从基础到应用的全面解析

机器学习：从基础到应用的全面解析

1. 引言

在科幻故事中，人工智能的发明往往会引发机器与人类之间的末日之战。早期，计算机被教导玩简单的井字棋和国际象棋；后来，机器开始控制交通信号灯、通信系统，甚至军事无人机和导弹。当计算机变得有感知能力并学会自我学习时，机器的进化便会朝着不祥的方向发展，人类可能会被“淘汰”。

然而，在现实中，截至目前，机器仍然需要用户输入。如今的机器学习算法具有很强的针对性，不太可能产生自我意识，对人类构成威胁。现代机器学习的目标并非创造人造大脑，而是帮助我们理解世界上海量的数据存储。

2. 机器学习的起源

2.1 数据的积累

从出生起，我们就被数据所包围。人体的感官，如眼睛、耳朵、鼻子、舌头和神经，不断接收原始数据，大脑将其转化为视觉、听觉、嗅觉、味觉和触觉。自文字出现以来，人类的观察记录便开始了。猎人监测兽群的移动，早期天文学家记录行星和恒星的位置，城市记录税收、出生和死亡信息。如今，这些观察以及更多的信息越来越多地被自动化并系统地记录在不断增长的计算机数据库中。

电子传感器的发明进一步推动了记录数据的数量和丰富度的爆炸式增长。专门的传感器可以看、听、闻、尝和感觉，它们处理数据的方式与人类截然不同。与人类有限且主观的注意力不同，电子传感器从不休息，也不会让判断影响感知。

2.2 大数据时代

尽管传感器不受主观性的影响，但它们并不一定能提供对现实的单一、明确的描述。有些传感器由于硬件限制存在固有的测量误差，有些则受其范围的限制。例如，黑白照片与彩色照片对同一主题的描绘不同，显微镜和望远镜对现实的描绘也大相径庭。

数据库和传感器记