《智能时代》读书笔记

大数据和机器智能的出现，对我们的技术发展、商业和社会都会产生重大的影响。作者吴军在《智能时代：大数据与智能革命重新定义未来》中指出，首先，我们在过去认为非常难以解决的问题，会因为大数据和机器智能的使用而迎刃而解，比如解决癌症个性化治疗的难题。同时，大数据和机器智能还会彻底改变未来的商业模式，很多传统的行业都将采用智能技术实现升级换代，同时改变原有的商业模式。大数据和机器智能对于未来社会的影响是全方位的。

智能时代 5G、IoT构建超级智能新机遇 吴军

• 第一篇 第1章到第3章 ·大数据和机器智能的原理和基础 ·机器智能的发展历程 ·关键的深度学习技术
  • 机器智能的基础
    • 大数据
      • 信息从数据中提炼出来，但是需要有这方面技能的人才能做到 不是什么人都能做数据分析的；
      • 数据和所想要获得的信息之间的关系通常是间接的，要通过不同的数据之间的相关性才能体现出来
      • 2000年后，由于互联网特别是后来移动互联网的出现，数据量剧增，而且开始互相关联，于是出现了大数据的概念；
      • 大数据的几个特征
        • 体量大，数据量大；
          • 重新认识穷举法；
          • 可以说没有数据就没有智能
        • 多维度
        • 完备性
        • 及时性
    • 模型算法
      • 各种数学模型的基础离不开概率论和统计学
        • 统计学中关于数据采集的两个要点
          • 质
          • 量
      • 要建立模型就要解决两个问题
        • 采用什么样的模型
        • 模型的参数是多少 （机器学习）
      • 模型分为两种
        • 更优：数据驱动的方法：先有大量的数据，然后用很多简单的模型去契合数据
        • 寻找准确但是复杂的模型；
    • 计算能力
      • 摩尔定律：计算机处理性能增长了上亿倍，耗电量却下降到百分之一，而价格可以便宜到和一杯星巴克咖啡差不多；其实反映出人类在单位能耗下，所能完成的信息处理能力的巨幅提升，而这是实现人工智能的基础；
  • 人工智能的发展历史
    • 传统的人工智能
      • 让计算机模拟人思考；
    • 如今
      • 把生活中的问题变成可以计算的问题，然后用计算机算出来，这中间的桥梁就是数学模型；
      • 不知道代入什么参数，就需要让计算机从大量的数据中自己学习到相应的参数，这个过程就叫做机器学习；
      • 迭代次数越多越好；学习的越深入，得到的数学模型效果越好；即使采用同样的数据、同样的算法、采用不同的迭代深度，得到的结果也会有所不同；但是这需要计算机系统有非常大的内存空间，通常不是几台计算机能做到的，直到GOOGLE在2010年开发出谷歌大脑，才算第一次变成了现实；
    • 未来
      • 人工智能仍然处在技术革命的早期阶段，很多问题还没有搞清楚，以深度学习为例，为什么当神经网络的层次不断加深之后，机器学习效果就好，至今无人能解释清楚，这其实是一个很基础的问题；
• 第二篇 第4章到第5章 ·大数据和机器智能带来的思维革命
  • 人类两次思维方式的飞跃
    • 17-18世纪：机械思维
      • 特征
        • 确定性
        • 可预测性
      • 形成
        • 古希腊建立起来的思辨思想和逻辑推理能力 依靠它们从实践中总结出基本公理或者元模型 通过因果逻辑构建出科学大厦结构 通过数据来细化模型
          • 欧几里得几何学
          • 托勒密地心说
            • 哥白尼
            • 伽利略
            • 虽然成就超越了托勒密，但是方法论上依然没有摆脱这样的思维方式
            • 缺陷
              • 元模型简单的话，整体模型就很复杂
              • 确定性假设：不符合世界的运动规律，禁锢了思想，误差累计久了就变得极为明显；
        • 古希腊和古罗马之后，西方进入了中世纪的黑暗时代，阿拉伯曾一度是世界的科学中心，可是随着蒙古人的入侵中断。
        • 后来
          • 笛卡尔1596-1659
            • 核心思想，大胆假设，小心求证
            • 发明了解析几何学，为后来的微积分奠定了基础
          • 牛顿1642-1726
            • 自然哲学的数学原理
              • 力学三定律和万有引力定律破解了宇宙中万物的运行规律
              • 用微积分概念把数学从静止的变量拓展为连续变化函数，突破了古希腊思维方式中那种固定不变的定式思维
            • 宣告了科学时代的来临，强调变化，让人们相信运动变化的规律是可以被认识的
              • 波义尔
              • 胡克
              • 哈雷
              • 和牛顿一起确立了机械论
          • 爱因斯坦，理论也是建立在一种确定性上的，光速恒定
            • 狭义相对论
            • 广义相对论
      • 特点
        • 世界是连续变化的，变化规律是确定的
        • 因为有确定性做保证，因此规律可以用简单的公式或者语言描述清楚
        • 这些规律是放之四海皆准的，可以应用到各种未知的领域指导实践
      • 带来
        • 工业革命
          • 瓦特：第一个自觉应用牛顿力学原理做出重大发明，万用蒸汽机
          • 罗伯特，富尔顿发明了蒸汽船，为全球的自由贸易时代做好了准备
          • 德国楚泽发明了人类第一台可编程计算机Z1
    • 20世纪上半叶：对不确定性的认识
      • 科学基础
        • 量子力学
        • 信息论
          • 不确定性不等于没有规律可循，规律可以用概率模型来描述，在概率论的基础上，香农建立了一套完整的理论，将世界的不确定性和信息联系了起来，这就是信息论；
            • 香农第一定律
            • 香农第二定律
          • 信息论不止是通信的理论，也给了人们一种看待世界和处理问题的新思路；
          • 信息熵：用来衡量信息量
          • 如果要想消除系统内的不确定度，就要引入信息；
            • 人类在机器智能领域的成就，其实就是不断把各种智能问题转化成消除不确定性的问题，然后再找到能够消除相应不确定性的信息；
        • 控制论
      • 不确定性有两个主要因素
        • 影响世界的变量非常多，已经无法通过简单的办法或者公式算出结果
        • 客观世界本身的不可测性，测量行为本身会影响被测量的结果
  • 利用大数据思维能解决什么问题
    • 从乱象中找到规律
      • 用统计规律和个案对比，找到违反统计规律的异类
    • 相关性，时效性，个性化
      • 比如沃尔玛VS亚马逊
    • 决策可以由大数据替你做出
      • 奈非替你选择电影
    • 把控每一个细节
      • 小酒吧的例子
• 第三篇 第6章到第7章 ·智能革命自身的技术挑战和机遇
  • 什么是科技拐点 在这些拐点上，原有的平衡被迅速的打破，人类从此进入了一个新的时代
    • 1666，牛顿发明了微积分，力学三定律，万有引力定律，完成了光学分析，从此世界进入科学近代社会
    • 1905，爱因斯坦完成了分子说，发现了光电效应，提出了狭义相对论，开启了科学的现代社会
    • 1965年，摩尔博士提出了摩尔定律，同时在工业界大规模出现了集成电路，从此开始了信息产业的高速发展
  • 今天的人工智能应用水平实际上是对计算机科学，电机工程，通信，应用数学和认知科学发展的综合考量，而不是一项单一的技术
  • 大数据的产生
    • 原本就有，过去没有记录，现在记录下来了
    • 过去已经记录了，只是没有数字化，因此计算机处理不了
    • 由于技术进步特别是计算机的进步而产生出来的新的数据
      • 各种传感器
        • RFID无源
      • 用户UGC
  • 大数据的存储
    • 第一是如何去掉信息的冗余度，压缩数据
    • 第二是如何更好地调取数据
    • 第三是保障数据的安全
  • 大数据的传输
  • 大数据的处理
    • 应用大数据的前提就是能够将一个大的计算任务分到很多台便宜的服务器上去做并行处理
    • 如果无法保证信噪比，至少要保证一致性和完备性
      • 信噪比：比如考物理，只考第一章，你学了十章，那么后面的九章就是噪音
      • 一致性：学的知识不能前后矛盾，一会儿公理是这样，一会儿公理又说那样了
      • 完备性：比如考十章，你只学了第一章；
    • 如何评估机器智能对大数据利用的结果
    • 如何保护大众的数据因私
      • 区块链技术
  • 互联网历程
    • 第一代：计算机和计算机的互联
      • 微软的windows
      • intel的芯片
    • 第二代：移动互联网，是人和人的联结
      • 谷歌的安卓
      • 英国的ARM芯片设计服务
    • 第三代：万物互联IOT，和5G结合后，就是超级智能
    • 每一代都需要三个关键技术
      • 网络的基础架构和通信技术
        • 5G和4G的对比
        • 1G到5G的介绍
      • 操作系统
      • 核心芯片
• 第四篇 第8章到第9章 ·智能革命对产业、社会以及对个人所带来的机会和冲击