深度学习与机器学习的本质区别

在人工智能的世界里，机器学习和深度学习是两个常被提及的概念，但它们在本质上有着重要区别。简单来说，机器学习依赖于人为设定的数据模式，而深度学习则更依赖于数据本身自动发现模式。

机器学习：单层公式的参数推导

机器学习通常采用单层的数学公式来建模，例如：

$$wx+b=y$$ (也可能复杂，比如二次型，但是就是一个公式)

在这个公式中，( w ) 和 ( b ) 是需要训练的数据参数，而 ( x ) 是输入，( y ) 是输出。机器学习的核心任务是利用数据来找到最合适的 ( w ) 和 ( b )，使得公式能最好地匹配训练数据。

由于模型较为简单，机器学习通常需要人们先分析数据的特征，手动选取合适的变量，从而让模型能更好地捕捉数据中的隐藏关系。

深度学习：多层神经网络的参数推导

深度学习则更进一步，它不是依赖单层公式，而是使用多个公式的组合来建模。例如，一个简单的深度学习模型可能如下：

$$w_{1}x+b_1=y_1$$

$$w_2{y}_1+b_2=y_2$$

$$w_3{y}_2+b_3=y$$

这就是典型的神经网络结构，数据会经过多层计算，每一层都会提取不同层级的特征。深度学习的核心任务同样是训练参数 ( w ) 和 ( b )，但由于模型结构复杂，它可以自动学习数据中的隐藏模式，而不需要人为设定特征。 比如它可以发现二次型，三次型或者更多次的规律。

本质区别：人 vs 机器的特征提取

• 机器学习 更依赖人为发现数据的隐藏关系，需要手动选择特征，比如在房价预测中，人们可能会选择房屋面积、地理位置、楼层等作为输入特征。
• 深度学习 能自动发现隐藏关系，比如在人脸识别中，神经网络可以自行学习边缘、轮廓、五官等特征，而无需人工干预。

总结

机器学习适用于结构化数据、需要解释性强的任务，而深度学习则适用于更复杂、难以人为定义特征的任务，如图像识别、自然语言处理等。两者本质上都是在推导参数 ( w )，但机器学习的模式更简单，而深度学习依赖多层计算，能自动提取数据中的深层模式。