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訊號處理暨智慧電子實驗室Signal Processing and Intelligent Electronics Lab影像暨視訊編碼與處理 / 生醫電子暨健康照護系統設計 / 智駕載具暨先進駕駛輔助系統設計

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我看人工智慧

我對AI的定義(AI在我們實驗室所扮演的角色)

許多同學成天嚷著做AI,1450也不斷地散播高老師不懂AI;這不要緊,但希望同學們真的瞭解訊號是如何運作的,那才是真知。

就AI研究領域這一部份,我簡單做個說明;我將AI領域分成三個層次:

第一級:做AI
舉例而言,在老師念碩士班的年代(民國84年間),也是類神經網路剛引入國內的開始,那時多以多層感知機為主,當然也有前授(Feedforward)與回授型(Recurrent/Recursive)網路,但當時沒人想過可以在進入全連接層之前加上Convolution(也就是現在的CNN),因此這樣的發想是一個了不起的創見,我將它稱為「做AI」,也就是投入各種能夠產生突破性結果(結構)的研究。

第二級:用AI
這是AI與神經網路的應用,針對特殊議題(或問題),找出適當的網路結構,依據問題屬於分類或預測選擇適當的Loss Function、訓練方式,再找出適當的輸入特徵進行模型訓練、評估模型效能。
在這一級別中,模型表現的好壞與輸入訊號(嚴格說可能是特徵)其實是高度關聯的,因此如何找出適當的「特徵」作為模型的輸入是相當重要的,而且通常需要訊號處理的基礎(例如訊號可能需要先使用PCA降維);至於模型結構(或網路結構)通常是超參數的調整、組合與嘗試。
在我們解決問題的過程中也有相當大的機率會使用到AI與機器學習的方法(例如SVM、Decision Tree、Random Forest、Adaboost、XGBoost等);因此我們實驗室屬於第二級「用AI」來解決問題,而非第一級投入創新的AI結構開發。

第三級:套用API
目前AI有些氾濫,而AI的工具也相當便利(諸如較底層的TensorFlow,或較上層且基於TensorFlow的Keras);但許多投入AI領域的同學也好、朋友也好對於AI網路的運作以及意義並非真的瞭解;老師也常看到許多亂象,舉例而言,面對預測的問題竟使用Cross Entropy作為Loss Function之類的胡亂組合。這或許是因為API太過普遍、簡易,任意的網路結構堆疊都會有「結果」,只是恐怕實作的人也未能知道自己究竟做出的結果其意義何在;這就是老師所說AI流行之後只會套用API的亂象之一。

綜而言之,AI與機器學習並非我們實驗室的唯一,他(們)就是一個解決問題的工具(但需要視問題而決定使用與否,以及所使用的模型架構)!

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