
大数据与深度学习是一种蛮力
Facebook去年底挖来了一个机器学习大神Vladimir Vapnik,他是统计学习理论和支持向量机的主要发明者。Vladimir Vapnik被称为统计学习理论之父,他出生于俄罗斯,1990年底移居美国,在美国贝尔实验室一直工作到2002年,之后加入了普林斯顿的NEC实验室机器学习研究组,同时任哥伦比亚大学特聘教授。2014年,Vladimir Vapnik加入Facebook人工智能实验室。
Vladimir Vapnik
近日,Vladimir在俄罗斯最大的搜索引擎公司Yandex的大会上发表了讲话,重点讨论了深度学习是否以蛮力取胜。来自加利福尼亚大学圣地亚哥分校的Zachary Chase Lipton博士详细记录了会议内容,并整理成了文章:
上周,我来到柏林参加机器学习展望和应用大会。这个大会由Yandex举办,主要谈了Deep Learning和Intelligent Learning两个问题,它们经常作为对比的概念出现。
虽然我自己也是演讲者之一,但是整个会议的高潮部分,还是关于深度学习的方法论,其中经验主义和数学推理中的矛盾部分。
第一条是关于深度学习,讨论的是背后的数学支撑,以及未来的方向。问题包括了模型的可解释性和医疗领域的应用。到了周三晚上,Vladimir Vapnik也参与了讨论,说的是知识如何在不同的个体之间传递。Vladimir的哲学观横跨了机器学习、数学和智能的源头,并且挑战了深度学习的方法论,这很有争议。
其实在今年夏天,我就写文章说机器学习的成功是大数据时代经验主义的胜利。在里面我强调说,过度去拟合数据,虽然能在真实数据中得到检验,但里面会有很大风险,至少比基于数学推理建立的系统风险大得多。在这次会议中,我听到了Vladimir在这方面的观点。
为了避免混淆视听,我得强调:我是一个深度学习的实践者。我个人并不否认深度学习,而且对它的先行者和火炬手充满尊敬。但我也同样相信,我们应该对深度学习的可能性抱有开放性的态度:
即会有一些数学模型,能够更好的指明未来发展方向,开启新的方法论。
很显然,当我们去咀嚼和消化这些观点的时候,能够得到很大的价值。
大数据与深度学习是一种蛮力?
尽管Vapnik当场说了很多观点,但是最核心的还是援引了爱因斯坦关于上帝的隐喻。简单的说,Vapnik假设了一个理论:想法和直觉要么来自上帝,要么出自魔鬼。而区别在于,上帝是智慧的,而魔鬼往往不是。
在作为数学家和机器学习研究和践行者的生涯中,Vapnik得出了一个结论:魔鬼往往来自于蛮力(Brute Force)。进一步说,如果承认深度学习系统在解决问题时不可思议的表现,那么大数据和深度学习,都有某种蛮力的味道。
不过,我自己并不同意深度学习必须等同于机器蛮力。我们如今也能看到对于大数据的观点争论,其中Vapnik和Nathan Intrator教授就说:小孩不需要几亿的标签样本以完成学习。虽然有大量带有标签的数据时,学习会成为一件比较容易的事,但如果依赖这样的方法,我们就错失了自然界中关于学习的基本原理。
也许,真正的学习只需要数百样本,而我们现在却只有非常大的数据量才能完成学习。如果我们不去探寻学习的本质,那就是在屈从于懒惰。
我们现在的深度学习并非科学。确切的说,机器学习和核心任务是理解计算本身,而现在的方法和它有所背离。这就好比任务是制造小提琴,而我们扮演的角色不过是小提琴演奏者,虽然也能创作美妙的音乐,也有演奏的直觉,但我们并不知道小提琴如何创造出音乐。
进一步说,很多深度学习实践者,他们对数据和工程有很好的感觉,但其实不知道这里头是怎么回事。所以在目前的深度学习方法中,参数的调节方法依然是一门“艺术”,而非“工艺”。
在算法和模型上,我们是否能发明所有东西?
Vapnik认为,在机器学习的算法和模型上,我们并不能发明所有东西。他坚持说,他自己并没有如此的聪明才智,以完成这些算法模型的发明。(这似乎也在暗示,其他人也没有那么聪明,去发明这些玩意)
按照Vapnik的意思,我们在机器学习上发明的东西是微不足道的。真正重要的东西,来自于我们对数学本质的理解。就深度学习来说,模型经常被发明出来、品牌化并申请专利,但这些相比于真正由数学驱动的机器学习,就显得很一般了。
关于深度学习的反思,来自纽约州立大学的顾险峰教授也有很多理解。顾险峰认为,深度学习方法深刻地转变了学术研究的范式。以前学者们所采用的观察现象,提炼规律,数学建模,模拟解析,实验检验,修正模型的研究套路被彻底颠覆,被数据科学的方法所取代:收集数据,训练网络,实验检验,加强训练。
在深度学习新方法下,严格的数学推理缺失了。比如说地图四色定理的证明,数学家将平面图的构型分成1936种,然后用计算机逐一验证。当然在足够的算力下,这可以证明地图四色定理。但是在这个过程中,没有新颖概念提出,换言之,机械蛮力代替了几何直觉。
而在数学历史上,对于一个著名猜想的证明和解答,答案本身也许并不重要,在寻找证明的过程中所凝练的概念,提出的方法,发展的理论才是真正目的所在。机械定理证明验证了命题的真伪,但是无法明确地提出新的概念和方法,实质上背离了数学的真正目的。
所以说,这是一种“相关性”而非“因果性”的科学。历史上,人类积累科学知识,在初期总是得到“经验公式”,但是最终还是寻求更为深刻本质的理解。例如从炼丹术到化学、量子力学的发展历程。
人类智能最为独特之处也在于数学推理,特别是机械定理证明,对于这一点,机器学习方法是无能为力的。当人的数学推理缺失的时候,仅仅依靠机器蛮力,就会遇到很大制约。
数据分析咨询请扫描二维码
若不方便扫码,搜微信号:CDAshujufenxi
我是陈辉,一个创业十多年的企业主,前半段人生和“文字”紧紧绑在一起。从广告公司文案到品牌策划,再到自己开策划机构,我靠 ...
2025-07-21左偏态分布转正态分布:方法、原理与实践 左偏态分布转正态分布:方法、原理与实践 在统计分析、数据建模和科学研究中,正态分 ...
2025-07-21CDA 数据分析师的职业生涯规划:从入门到卓越的成长之路 在数字经济蓬勃发展的当下,数据已成为企业核心竞争力的重要来源,而 CD ...
2025-07-21MySQL执行计划中rows的计算逻辑:从原理到实践 MySQL 执行计划中 rows 的计算逻辑:从原理到实践 在 MySQL 数据库的查询优化中 ...
2025-07-21在AI渗透率超85%的2025年,企业生存之战就是数据之战,CDA认证已成为决定企业存续的生死线!据麦肯锡全球研究院数据显示,AI驱 ...
2025-07-2035岁焦虑像一把高悬的利刃,裁员潮、晋升无望、技能过时……当职场中年危机与数字化浪潮正面交锋,你是否发现: 简历投了10 ...
2025-07-20CDA 数据分析师报考条件详解与准备指南 在数据驱动决策的时代浪潮下,CDA 数据分析师认证愈发受到瞩目,成为众多有志投身数 ...
2025-07-18刚入职场或是在职场正面临岗位替代、技能更新、人机协作等焦虑的打工人,想要找到一条破解职场焦虑和升职瓶颈的系统化学习提升 ...
2025-07-182025被称为“AI元年”,而AI,与数据密不可分。网易公司创始人丁磊在《AI思维:从数据中创造价值的炼金术 ...
2025-07-18CDA 数据分析师:数据时代的价值挖掘者 在大数据席卷全球的今天,数据已成为企业核心竞争力的重要组成部分。从海量数据中提取有 ...
2025-07-18SPSS 赋值后数据不显示?原因排查与解决指南 在 SPSS( Statistical Package for the Social Sciences)数据分析过程中,变量 ...
2025-07-18在 DBeaver 中利用 MySQL 实现表数据同步操作指南 在数据库管理工作中,将一张表的数据同步到另一张表是常见需求,这有助于 ...
2025-07-18数据分析师的技能图谱:从数据到价值的桥梁 在数据驱动决策的时代,数据分析师如同 “数据翻译官”,将冰冷的数字转化为清晰的 ...
2025-07-17Pandas 写入指定行数据:数据精细化管理的核心技能 在数据处理的日常工作中,我们常常需要面对这样的场景:在庞大的数据集里精 ...
2025-07-17解码 CDA:数据时代的通行证 在数字化浪潮席卷全球的今天,当企业决策者盯着屏幕上跳动的数据曲线寻找增长密码,当科研人员在 ...
2025-07-17CDA 精益业务数据分析:数据驱动业务增长的实战方法论 在企业数字化转型的浪潮中,“数据分析” 已从 “加分项” 成为 “必修课 ...
2025-07-16MySQL 中 ADD KEY 与 ADD INDEX 详解:用法、差异与优化实践 在 MySQL 数据库表结构设计中,索引是提升查询性能的核心手段。无论 ...
2025-07-16解析 MySQL Update 语句中 “query end” 状态:含义、成因与优化指南 在 MySQL 数据库的日常运维与开发中,开发者和 DBA 常会 ...
2025-07-16如何考取数据分析师证书:以 CDA 为例 在数字化浪潮席卷各行各业的当下,数据分析师已然成为企业挖掘数据价值、驱动决策的 ...
2025-07-15CDA 精益业务数据分析:驱动企业高效决策的核心引擎 在数字经济时代,企业面临着前所未有的数据洪流,如何从海量数据中提取有 ...
2025-07-15