機(jī)器學(xué)習(xí) vs 深度學(xué)習(xí)如何分清？

　　現(xiàn)在都在談?wù)撊斯ぶ悄芑蛘叽髷?shù)據(jù)相關(guān)的知識(shí)，但是與之相關(guān)的機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)等你能分清嗎？數(shù)據(jù)科學(xué)比機(jī)器學(xué)習(xí)范圍大得多，數(shù)據(jù)科學(xué)實(shí)際上涵蓋了整個(gè)數(shù)據(jù)處理的范圍，而不只是算法或者統(tǒng)計(jì)學(xué)方面。

　　數(shù)據(jù)科學(xué)是個(gè)廣義的學(xué)科， AnalyTIcs data scienTIst（Type A）和Builder data scienTIst（Type B）有所不同，Type A Data ScienTIsts在工作中遇到數(shù)據(jù)相關(guān)時(shí)可以寫出不錯(cuò)的代碼，但是并不必須是專家，這類data scientist可能專業(yè)是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、預(yù)測(cè)、建模、統(tǒng)計(jì)推斷或者其他統(tǒng)計(jì)學(xué)研究的典型部分。

　　但是一般而言，數(shù)據(jù)科學(xué)家的工作產(chǎn)出可不是學(xué)術(shù)統(tǒng)計(jì)學(xué)有時(shí)候建議的那樣“p－values and confidence intervals”（正如有時(shí)候傳統(tǒng)的藥物領(lǐng)域統(tǒng)計(jì)學(xué)家會(huì)用到那樣）。在Google，Type A Data Scientists通常指統(tǒng)計(jì)學(xué)家、定量分析師、決策支持技術(shù)分析師或者數(shù)據(jù)科學(xué)家，可能還有其他的一些。

　　Type B Data Scientists是building data的。B類和A類有些相同的統(tǒng)計(jì)學(xué)背景，但他們還是更好的coders，可能有專業(yè)的軟件工程的訓(xùn)練。他們主要對(duì)在產(chǎn)品中使用數(shù)據(jù)感興趣，他們建立與用戶交互的模型，通常是提供推薦的（產(chǎn)品、可能認(rèn)識(shí)的人、廣告電影、搜索結(jié)果之類）。

　　在深度探討machine learning和data science的聯(lián)系之前，這里簡(jiǎn)要地討論一下machine learning 和deep learning。machine learning是一套算法，來訓(xùn)練數(shù)據(jù)集做預(yù)測(cè)或者采取行動(dòng)以使得系統(tǒng)最優(yōu)化。舉例來說，supervised classification algorithms被用來根據(jù)歷史數(shù)據(jù)將想要貸款的客戶分成預(yù)期好的和預(yù)期差的（good or bad prospects）。對(duì)于給定的任務(wù)（比如監(jiān)督聚類），需要的技術(shù)多種多樣：naive Bayes、SVM、neural nets、ensembles、association rules、decision trees、logistic regression，或者是很多技術(shù)的組合。所有這些都是數(shù)據(jù)科學(xué)的子集。當(dāng)這些算法自動(dòng)化后，比如無人駕駛飛機(jī)或者無人駕駛汽車，這就叫AI了，或者說的具體一點(diǎn)，deep learning。如果采集的數(shù)據(jù)來自傳感器并且通過互聯(lián)網(wǎng)傳播，那么這就是機(jī)器學(xué)習(xí)或數(shù)據(jù)科學(xué)或深度學(xué)習(xí)應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)了。

　　有些人對(duì)深度學(xué)習(xí)有不同的定義，他們認(rèn)為深度學(xué)習(xí)是更深層次的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（一種機(jī)器學(xué)習(xí)的技術(shù)）。AI（Artificial Intelligence）是創(chuàng)建于20世紀(jì)60年代的計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)子領(lǐng)域，是關(guān)于解決那些對(duì)人類來講非常容易但是對(duì)計(jì)算機(jī)而言很難的任務(wù)。值得一提的是，所謂的strong AI可能可以做所有人類可以做的事情（可能除了純粹的物理問題）。這是相當(dāng)廣泛的，包括各種各樣的事情，比如做計(jì)劃，在世界上到處溜達(dá)，識(shí)別物體和聲音，說話，翻譯，社交或者商業(yè)交易，還有創(chuàng)造性工作（比如寫詩(shī)畫畫）等等。

　　NLP（Natural language processing）只是AI要處理的語言部分，尤其是寫。

　　Machine learning是這樣的一種情況：給出一些可以被以離散形式描述的AI問題（比如從一系列動(dòng)作中選出對(duì)的那個(gè)），然后給定一堆外部世界的信息，在不需要程序員手動(dòng)寫程序的情況下選出那個(gè)“正確的”行為。通常情況需要借助外界的一些過程來判斷這個(gè)動(dòng)作對(duì)不對(duì)。在數(shù)學(xué)上，這就是函數(shù)：你給一些輸入，然后你想要他處理一下得到正確的輸出，所以整個(gè)問題就簡(jiǎn)化為用一些自動(dòng)的方式建立這種數(shù)學(xué)函數(shù)模型。和AI區(qū)分一下：如果我寫了一段特別機(jī)智的程序有著人類的行為，那這就可以是AI，但是除非它的參量都是自動(dòng)從數(shù)據(jù)中學(xué)會(huì)的，否則就不是機(jī)器學(xué)習(xí)。

　　Deep learning是當(dāng)下非常流行的機(jī)器學(xué)習(xí)的一種。它包含一種特殊的數(shù)學(xué)模型，可以想成是一種特定類型的簡(jiǎn)單塊的組合（或者說是塊的功能的組合），這些塊可以進(jìn)行調(diào)整來更好的預(yù)測(cè)最終結(jié)果。

　　機(jī)器學(xué)習(xí)和統(tǒng)計(jì)學(xué)都是數(shù)據(jù)科學(xué)的一部分。Learning這個(gè)詞在machine learning里意味著依賴于某些數(shù)據(jù)的算法，被用作一種訓(xùn)練模式集來調(diào)整一些模型或者算法參數(shù)。這包含很多技術(shù)，比如回歸、樸素貝葉斯或者監(jiān)督聚類。但不是所有的技術(shù)都適合這個(gè)分類。比如，非監(jiān)督聚類——一種統(tǒng)計(jì)學(xué)和數(shù)據(jù)科學(xué)的方法——旨在不依靠任何先驗(yàn)知識(shí)和訓(xùn)練集監(jiān)測(cè)聚類或聚類結(jié)構(gòu)來幫助分類算法。需要有人來標(biāo)注被發(fā)現(xiàn)的聚類。有些技術(shù)是混合的，比如半監(jiān)督分類。有些模式偵查或者密度評(píng)估技術(shù)適合這個(gè)分類。

　　然而數(shù)據(jù)科學(xué)比機(jī)器學(xué)習(xí)范圍大得多。數(shù)據(jù)科學(xué)里“data”，可能是也可能不是來自機(jī)器或者機(jī)械過程的（調(diào)查結(jié)果可能是人工采集的，臨床試驗(yàn)需要一種特殊類型的small data等），而且可能和上面提到的”learning”一點(diǎn)關(guān)系也沒有。但是主要的不同還是因?yàn)閿?shù)據(jù)科學(xué)實(shí)際上涵蓋了整個(gè)數(shù)據(jù)處理的范圍，而不只是算法或者統(tǒng)計(jì)學(xué)方面。