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1.7 连接主义人工智能

连接主义人工智能的基本原理是:一个良定义的函数必然可以由一个神经网络来任意逼近。

神经网络学习的一个基本假设是:学习的目标是一个良定义的函数。

一个神经网络学习过程就是通过大量的已标注实例学习一个神


经网络的参数使得该神经网络逼近未知的学习目标,它是一个良定义的函数。

连接主义人工智能就是一个神经网络模型学习。

这一学习模型已经取得重要应用成果,并正在引领着当代机器学习技术的潮流。

然而,神经网络学习有若干根本性缺陷:

1.它假设学习的目标是一个函数或分布

一个分布或随机变量实质上也是一个函数。因此,这一假设表明学习的目标是一个函数。然而,一个函数实质上是一个表,尽管在简单情况下,知识可以用一个表来表示,但是根本上来说,人学习的知识并不能用一个表或函数来表示。

数学家们喜欢函数是因为函数简单,好研究,成果多,并不是因为函数是表示人类知识的标准模型。

人工智能或者计算机科学中,把函数作为学习目标的标准模型是否正确,需要科学地来研究。

2.神经网络学习模型并没有回答学习的数学实质是什么这一基本问题

因此,神经网络学习模型并没有增加我们对“学习”这一概念的数学理解。

3.神经网络模型学习需求大量已知或已标注的实例

然而大量已标注实例在现实世界中不容易建立,关键是人并不是通过大量已标注数据来学习的。人从观察一、两个例子就能学习,而且学得很好。因此,神经网络学习不是一个像人一样学习的模型。

4.神经网络学习并没有一个可解释性

人的学习是有可解释性的,说明神经网络学习跟人学习是不一样的。而且由于没有可解释性,神经网络学习在严格科学技术标准要求下的应用是不可信的。


有人可能认为学习不需要可解释性。人学习是有可解释性的;现在的每一个学科的分支、领域都是可解释的。人和动物都在学习,学习作为一个现实世界的重大基本现象,需要科学的研究,正确、准确、精确,到点、到位地捕捉到学习这一基本概念的(数学)实质,是科学研究的必然要求和应有之意。

神经网络学习的不可解释性是这一模型的先天不足,而不是优点。如果对此没有清醒的认识,对科学和人类未来技术都有可能造成破坏 性影响。

5.神经网络的生成学习模型会去修改规则、修改数据,而且需要一个后台人员团队的控制

学习的结果自然地受到后台控制人员的主观因素影响。

从应用技术上说,对神经网络学习模型的潜在风险、危害和威胁的认知、识别与防范,应该和它带来的收益同样重视,甚至是更加重视。

综上所述,连接主义人工智能技术的新现象提出了一系列新问题:

i) 神经网络人工智能技术的数学原理是什么?

ii) 神经网络人工智能技术的计算原理是什么?

iii) 神经网络人工智能技术的安全性怎么实现?

iv) 神经网络人工智能技术是否存在可解释性的原理?

v) 神经网络人工智能是否可以不依赖大量的标注数据?等