人工智能、机器学习、深度学习、表征学习、大语言模型等等的概念和区别

最近刷到不少关于“AI”“机器学习”“深度学习”的讨论，有人把三者混为一谈，有人则疑惑这些技术到底有什么区别。搜索的资料也大多都看不明白所以然。

好在最近上课系统性学习了相关的基础概念，今天就把课上学到的内容梳理出来，用一张层级关系图帮你理清它们之间的逻辑，轻松get人工智能的核心脉络！

人工智能：AI
机器学习：ML
表征学习：RL
深度学习：DL

人工智能核心概念层级图

基础概念

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1. 什么是人工智能

为什么单独把人工智能的概念拎出来，因为它不是一种具体的方法，它是最宏大的目标，涵盖了所有能让机器“变聪明”的技术方向。

人工智能（简称 AI）是计算机科学的一个分支。旨在开发能够模拟、延伸和扩展人类智能的理论、方法、技术及应用系统。通俗来说，人工智能是让机器具备像人类一样学习、推理、感知、决策甚至创造的能力。

举个例子：你手机里的语音助手、自动驾驶汽车、甚至下棋能赢人类的AlphaGo，都属于AI。但不是所有AI都靠“学习”。
早期的AI可能是通过规则实现的，可以理解为 “人工制定规则：当发生…，则…”。

那为什么最近普通老百姓们更多地听到“人工智能”，其实就是随着大模型技术的快速发展，尤其是DeepSeek在国内的爆火，让越来越多的人发现好像突然有一个计算机程序能够“像人一样说话”了。

（这里经典的“图灵测试”，就不展开了）

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2. 什么是机器学习（ML）

很简单的理解：

让机器自己学习，就是“机器学习”

上面第一点提到的【人工设置规则】，其实就并不属于“学习”。因为计算机本身没有 “学会” 如何处理。

那怎样才叫机器“自己学习”了呢？

举个例子：当我给了机器1000张猫猫的照片，机器能够自己总结规律，认出其他猫猫的时候。我们就认为它【学会了如何“认猫”】

所以，机器学习也是一个大的概念，里面包含了各种各样的能够让机器“自动学习”的算法。

这里稍微多讲一点点，能够加深我们对机器学习的理解。大家思考一个问题：如果让你教你家小孩学习认数字，你会怎么教呢？

我想，大家脑海中第一时间想到的应该就是：我把数字卡片给宝宝看，告诉他这张是1，那张是2……

其实这个就是传统的机器学习方式：

像教小孩一样教机器学习。

具体一点就是我们想要教机器之前，我们自己要知道什么特征代表的什么含义，比如：黑头发黄皮肤的大概率是亚洲人。然后我们整理大量的黑头发黄皮肤的亚洲人的照片给到机器，让它去知道什么样的图片是“黑头发黄皮肤”。

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3. 表征学习（RL）与深度学习（DL）

表征学习（representation learning），也称为特征学习。

它是目前机器学习中比较主流的一部分，因为它的目标是让机器直接从原始数据中自动学习出对完成任务更有用的“表示”或“特征”
（显然如果所有知识都要我们去教机器，它就更像一个人工智障）

那怎么样才能让机器自动学会某些特征呢？

首先我们自己就要思考所谓的“特征”的本质是什么，我个人认为：
特征其实就是对具体事物的精准抽象。

比如：球场上穿学校球衣→高手。（当然这个只是一个例子哈）
但是本质上其实就是要用一些简单的特征，来反映一个相对复杂的事物。

类比到机器学习领域：
为了让机器自己学会学习，我需要让它能够自己从复杂的数据中提取关键特征。

那这个提取特征的过程涉及到具体的数学方法，这里就不展开讲经典的方法。

但是！我们可以很浅显地理解，这里的学习方法是经历了一个“由浅入深”的发展过程的。

发展到比较深层次的表征学习的方法，就叫“深度学习”

（个人觉得早期的方法可叫做浅层表示也不是不行，便于理解）

这个“深浅”的关键分界点：多层神经网络。

其实深度学习的概念，类似模仿人脑的神经网络：通过多层神经网络结构，自动从原始数据（如图像像素、文本序列）中学习层次化的特征表示。

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4. 深度学习的常见分类

深度学习的常见分类

这里开始有一些不太好理解了，我尽量简化一下语言。

之前我们提到：
人工智能是让机器具备像人类一样学习、推理、感知、决策甚至创造的能力

那我们人类在实际的过程中是怎么学习、推理、感知、决策创造的呢？

可以回想一下我们从小到大的学习经历，可以分几类：

1. 1. 有人教：老师把内容整理出来，教我们知识。
2. 2. 没人教：自己整理笔记和错题，发现规律。
3. 3. 启发式：不告诉答案，只给出鼓励和方向，自己探索。

对应的，可以把深度学习的分类分为：

1. 1. 监督学习：从已标注的数据中学习一个映射函数。
2. 2. 无监督学习：从无标注的数据中探索和发现内在的结构。
3. 3. 强化学习：通过与环境的交互来最大化累积奖励。

其实这么分类也不难发现，这种思路的划分，既能作用于深度学习，也能作用于机器学习。我这里就不纠结这个点了。

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5. 什么是大语言模型？

第三点中讲到：深度学习的概念类似模仿人脑的神经网络：通过多层神经网络结构，自动从原始数据（如图像像素、文本序列）中学习层次化的特征表示。

那根据神经网络的设计结构，又有一些经典的方法：

• • 卷积神经网络 (CNN)
• • 循环神经网络 (RNN)
• • 长短期记忆网络（LSTM）
• • 生成对抗网络 (GAN)
• • 自动编码器 (Autoencoder)
• • Transformer

Transformer是在循环神经网络（RNN）基础上，增加了“自注意力机制”，提出的一种新的算法。

RNN
核心瓶颈：无法并行处理序列
Transformer 引入自注意力机制实现突破
大语言模型（LLM）时代

大语言模型是基于Transformer架构，参数规模极大的神经网络语言模型。通过在海量文本数据上进行预训练来理解和生成自然语言。

（到这里，其实没有太多透彻的研究结论了，每天都在快速的演进中）

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结尾

总结一句话：

人工智能（AI）是宏伟的目标，机器学习（ML）是实现它的核心路径，而深度学习（DL）则是这条路径上目前最强大的引擎，大语言模型（LLM）正是这个引擎在处理人类语言方面的杰出成果。

真心希望我的总结，能够让你再听到这些术语时，脑海中能够有一些些脉络，世界虽然复杂，但理清脉络后便会发现其核心逻辑始终简洁而优美。

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