人工智能:如何避免过拟合问题?
By Sabine Hossenfelder · 2024-07-02
人工智能(AI)是当今技术领域的热门 话题,但过拟合问题仍然是一个普遍存在的挑战。了解人工智能中的过拟合问题以及如何解决是至关重要的。
探索人工智能:背后的秘密
- 当今社会,人工智能的话题日益热门,人工智能这个、人工智能那个,但最让我着迷的,却是没有人谈论的一点——我们并不知道它们为什么能如此高效地工作。
- 我不是在谈论所谓的“黑匣子问题”,即没有人真正知道为什么人工智能得出这样或那样的结论。你向它提供数据,问一个问题,它给出答案,但它无法解释为什么这个答案是有意义的,有时甚至没有意义。这就好比一个没有眼泪的青少年,略显过时但具有说明性的例子是,人们被委托开发一款人工智能来确定急诊科哪些患者有肺炎风险。它发现患哮喘的人风险特别低。原因是,在训练样本中,出现哮喘和肺炎症状的人被立即送入重症监护室,而其他人接受延迟治疗,导致结果更糟糕。正是这样的原因,我们想要知道一个模型为什么得出这样或那样的结论。我们不信任黑匣子,事实上,有许多努力让人工智能解释其推理过程,但这不是我今天要讨论的问题。我也不是在谈论目标定义不清晰可能导致意想不到的后果的问题,例如最近一项由某大学的研究人员进行的研究。
- 人工智能是一个充满谜团和挑战的领域,我们一直在探索其中的奥秘。尽管我们尚未完全理解人工智能背后的工作原理,但这并不妨碍我们探索和推动其发展。技术的进步让人工智能变得越来越智能,我们可以看到它在各个领域展现出的惊人能力。在未来,人工智能将继续成为我们探讨和了解的焦点,带来更多的探索与发现。
- 总的来说,人工智能是当代科技领域最具挑战性和前沿性的领域之一,它的发展影响着整个社会。尽管人们对人工智能的工作原理尚存疑问,但我们仍然乐观地相信,随着科技的不断进步,人工智能将为我们带来更多意想不到的惊喜和机遇。让我们拭目以待,一同探索人工智能的未来之路。
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探索人工智能:背后的秘密
AI和过拟合问题:模型的灵活性与数据拟合的挑战
- 人工智能(AI)是当今技术领域的热门话题,不仅改变着我们的生活方式,也在各行各业展现出巨大的潜力。然而,随着AI应用的不断普及,一个普遍存在的问题开始显现,那就是过拟合。
- 过拟合是指模型在训练数据上表现良好,但在新数据上表现不佳的现象。类比于原文中提到的例子,就像用一个五次多项式去拟合只有四个数据点的情况,预测出来的结果可能会出现很大的误差。
- 造成过拟合的原因之一是模型的灵活性过高,参数过多,从而导致模型在训练数据上过度拟合,失去了对未知数据的泛化能力。这也是为什么当前大多数AI模型会遇到过拟合问题的根本原因。
- 为了解决过拟合问题,AI工程师们在模型训练过程中采取了一系列措施,如正则化、交叉验证等。这些方法可以帮助模型在保持良好性能的同时,提高在新数据上的泛化能力。
- 尽管过拟合是一个普遍存在的问题,但AI领域的研究者们仍在不断努力寻找更好的解决方案。通过不断优化模型结构、算法设计,相信AI技术的发展会迎来更大的突破和进步。
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AI和过拟合问题:模型的灵活性与数据拟合的挑战
神经网络的奇妙之处:如何避免过拟合
- 神经网络训练是一项关键工作,通过这种训练,当你后来输入一个在训练数据中不存在的查询时,神经网络可以将其匹配到现有模式,并给出正确答案。
- 目前最大的神经网络拥有几百亿甚至一万亿左右的参数。有趣的是,神经网络现在并不会过 拟合,即使它们可能会。因为任何模型都需要在能够很好地拟合每个数据点与对这些点的敏感度之间取得平衡。如果对每个点都非常敏感,那么就会过拟合,新数据将无法很好地拟合。
- 奇怪的是,现在的神经网络,如果你不断增加参数的数量,曲线会再次下降,这被称为2019年的双下降现象。为什么会发生这种情况,没有人知道。我认为最有道理的猜测是,模型不会过拟合,因为过拟合在某种情况下是不稳定的。
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神经网络的奇妙之处:如何避免过拟合
人工智能在现代生活中的应用
- 人工智能在如今的社会中无处不在。无论是在训练运行中,还是在我们使用的软件中,人工智能都扮演着重要的角色。近来,关于如何理解大脑运作和复杂性起源的问题备受关注。
- 人们经常会默认在训练中关注少数相关参数,然后再调整其余参数。这是否是正确的方式呢?这个问题引发了很多讨论。个人认为,探讨这个问题将有助于我们了解人类大脑的运作方式,以及复杂性是如何产生的。
- 除了人类大脑,我们还需要了解我们正在交付给世界的软件是 如何运作的。人工智能的发展日新月异,如果你想更深入地了解神经网络和大型语言模型是如何运作的,建议你参加brilliant.org上的课程。
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人工智能在现代生活中的应用
Conclusion:
虽然人工智能领域面临着过拟合等挑战,但通过正则化和其他方法,AI工程师们正在努力解决这些问题。相信随着技术的不断发展,人工智能将走向更加智能化的未来。