人工智能和人类智能的区别

人工智能和人类智能的区别

人工智能(Artificial Intelligence,简称AI)是指计算机程序能够表现出类似于人类智能的行为,包括学习、理解、推理、规划、自然语言处理、视觉感知等方面。人类智能则是指人类在生活中所展现的思考、判断、解决问题、创造等能力。虽然两者都有“智能”一词,但其实是有很多区别的。

学习能力

人工智能的最大特点就是学习能力,可以通过大量的数据和模型进行学习。例如,有个经典的机器学习问题:用线性回归模型拟合房价数据,求出价格与房屋面积、房间数等特征的关系。代码如下(语言为Python):

import numpy as np
from sklearn.linear_model import LinearRegression

# 构造训练数据
X = np.array([[60, 2], [70, 2.2], [80, 2.5], [100, 3]])
y = np.array([200, 250, 300, 360])

# 定义模型并进行拟合
lr = LinearRegression()
lr.fit(X, y)

# 预测房价
y_pred = lr.predict([[90, 2.8]])
print(y_pred)

上面的代码使用了scikit-learn库中的线性回归模型,使用已知的特征和对应价格对模型进行训练,并利用训练好的模型进行预测。这样的学习过程可以让计算机自己发现数据中的规律,而不是像传统的编程方式一样,人为地规定每一个规则。

人类智能的学习方式是完全不同的。我们通过感官获取知识,经过大量的感官刺激和反复实践,才能掌握“学会”的技能。例如,孩子学习走路,需要不断地尝试、失败,在身体不断成长发育的过程中逐渐掌握站立、行走的技能。

理解能力

人工智能还可以对语音、图像、视频等形式的输入进行理解和处理。例如,人脸识别技术就是一种基于图像处理和模式识别技术的人工智能应用。代码如下(使用Python的OpenCV和dlib库):

import cv2
import dlib

# 加载人脸检测模型
detector = dlib.get_frontal_face_detector()

# 加载人脸特征点模型
predictor = dlib.shape_predictor('shape_predictor_68_face_landmarks.dat')

# 加载样本人脸图片
img = cv2.imread('face.jpg')

# 检测人脸并进行标记
faces = detector(img)
for face in faces:
    # 获取人脸特征点
    landmarks = predictor(img, face)
    for i in range(68):
        # 标记特征点
        cv2.circle(img, center=(landmarks.part(i).x, landmarks.part(i).y), radius=2, color=(0, 255, 0), thickness=-1)
    # 标记人脸矩形框
    cv2.rectangle(img, pt1=(face.left(), face.top()), pt2=(face.right(), face.bottom()), color=(255, 0, 0), thickness=2)

# 显示结果
cv2.imshow('result', img)
cv2.waitKey()

上面的代码先利用dlib中的人脸检测模型识别出图片中的人脸,然后使用另一个模型获取人脸的特征点位置,并进行标记。这样的理解能力可以让计算机处理更多的视觉信息。

而人类理解能力的来源则来自于我们拥有的高级感知器官,如眼睛、耳朵、鼻子、口感等。我们通过这些器官收集信息,对物质世界的变化做出判断,进而获取知识。

创造能力

人工智能还不能像人类一样创造新事物。它只能对已有的知识进行组合、优化和扩展,不能像人类那样通过创造性的思维和行动发明新的知识。例如,人工智能能够写出一段不错的音乐或文章,但它们都是在人类提供的已有数据基础上完成的任务。

这里以音乐创作为例。代码如下(使用Python的Magenta库):

import magenta.music as mm

# 加载 MIDI 文件
sequence = mm.midi_file_to_note_sequence('test.mid')

# 生成曲子
gen_sequence = mm.generate(sequence, temperature=1.0, length=128)

# 保存 MIDI 文件
mm.sequence_proto_to_midi_file(gen_sequence, 'gen.mid')

上面的代码使用了Magenta库中的音乐生成模型,对已有的音乐进行学习并生成新的音乐作品。但是,生成的音乐仍然是基于已有乐曲的改编,并不能像人类一样发明新的音乐作品。

而人类的创造能力则可以创造出新的、没有过去经验可以参考的事物。例如,李时中发明出纸张、指南针、活字印刷术等文明中的高级工具,艺术家创作出独一无二的艺术作品等等。

思考能力

人类智能还有一个重要的特点就是思考能力。人类可以通过思考来理解和解决问题,这种能力让人类有了改变世界的能力。而人工智能目前还缺乏这种能力。

例如,我们可以通过思考来寻找尽可能多的方法解决同一个问题,选择最优的那种方法。而在人工智能中,只能通过以往数据的统计结果来选择最优的方案,很难像人类一样完整地理解和解决问题。

结论

虽然人工智能和人类智能都有“智能”的一词,但是它们的本质区别非常大。人工智能的学习能力强、理解能力强、创造能力弱、思考能力差;人类智能的学习能力弱、理解能力强、创造能力强、思考能力强。两者相互补充,目前处于不断升级改进的过程中,希望未来能够有更多的突破。

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