张润，王永滨

(中国传媒大学 计算机与网络中心，北京 100024)



机器学习及其算法和发展研究

张润，王永滨

(中国传媒大学 计算机与网络中心，北京 100024)

摘要：目前，机器学习领域的研究与应用取得了巨大进展，我们有必要对机器学习有个全面的认识。为此，本文对机器学习进行了较为系统的介绍，从机器学习的概念开始，综述了机器学习的发展简史及其分类，然后重点分析了机器学习的经典算法，接下来阐述了机器学习的最新研究进展、愿景及应用，最后探讨了机器学习面临的挑战。

关键词：机器学习；视觉皮层；后向传播；卷积神经网络；深度学习

1引言

学习是人类具有的一种重要智能行为，目前计算机也已经初步具有这种能力了。正如Tom M.Mitchell在其著作《Machine Learning》中指出，机器学习就是指“计算机利用经验自动改善系统自身性能的行为”。简言之，机器学习是指通过计算机学习数据中的内在规律性信息，获得新的经验和知识，以提高计算机的智能性，使计算机能够像人那样去决策。

目前，机器学习走过了70多年曲折而又光辉的历程，是学界与业界研究与应用的一个热点和焦点。以深度学习为代表的机器学习是当前最接近人类大脑的智能学习方法和认知过程，充分借鉴了人脑的多分层结构、神经元的连接交互、分布式稀疏存储和表征、信息的逐层分析处理机制，自适应、自学习的强大并行信息处理能力，在语音、图像识别等方面取得了突破性进展，在诸多应用领域取得巨大商业成功。……