机器学习模型:从传统算法到生成式AI

Nov 29, 2024· 5 min read
机器学习模型:从传统算法到生成式AI
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机器学习是人工智能的核心基石,而模型能力的演进,也折射出 AI 技术从统计学习到深度智能的发展路径。无论是传统的回归与分类模型,还是如今风靡的生成式大模型,它们都属于“让机器从数据中学习模式”的不同范式。
本文将带你梳理机器学习中具有代表性的基础模型,从最初的数学模型到现代深度学习,为理解 AI 体系奠定知识框架。
 

监督学习:从回归到分类

机器学习最初聚焦于用数学方法拟合数据规律。其中,线性回归(Linear Regression)是最经典的入门模型,它通过寻找一条最佳拟合直线来刻画变量之间的关系,被广泛应用于预测数值类任务,如房价预测、销量预测等。
而面对“是 / 否”“A / B”这样需要分类判断的问题时,逻辑回归(Logistic Regression)成为基础选择。它本质上并非回归,而是一种用于二分类的概率模型,在金融风控、医疗诊断、广告点击预测等场景中至今仍是强有力的基线模型。
回归模型更像是“用公式解释世界”,而分类模型则开启了机器对概念与类别的理解能力。随着数据应用的拓展,分类(Classification)逐渐发展为机器学习最常见的任务类型之一,覆盖文本、图像、语音等多模态场景。
 

非监督学习:聚类与表示学习

除了监督学习,还有一类任务试图让机器自己从数据中发现结构。其中,聚类(Clustering)是最典型的无监督学习方法,例如 K-Means 可自动将数据分成类别,而无需标注。这在客户分群、异常检测、搜索推荐等领域都具有重要作用。
要让机器更好地理解信息,还需要将数据转化为可处理的数字空间表达,这就是Embedding(向量表示)的意义。Embedding 将文本、图像甚至用户行为转化为向量,使机器能够进行相似性计算、推荐和语义检索,是现代 AI 的底层能力之一。
 

多样化建模:从决策到图像智能

当任务变得更复杂,单一线性模型很难应对,这时树模型成为强力工具。决策森林(Decision Forests,如 Random Forest、XGBoost)通过集成多棵决策树来提升模型的泛化能力,具备鲁棒性强、可解释性好、工程落地成熟的优势,被广泛应用于金融、风控、医疗、广告等领域。
与此同时,深度学习的崛起让机器具备了“理解和识别视觉世界”的能力。图像分类(Image Classification)是计算机视觉的核心任务,卷积神经网络(CNN)曾是主流架构,让机器能够分辨动物、物体、产品瑕疵等,高效赋能制造业、安防、医疗影像等领域。
 

深度学习时代:神经网络与生成式革命

真正改变 AI 发展轨迹的是神经网络(Neural Networks)的突破。通过多层网络结构模拟人脑神经元,深度学习在语音、图像、语言和推荐等领域取得质变式进展。
进一步的飞跃来自GAN(生成对抗网络)的出现。GAN 由生成器与判别器相互博弈,使机器具备了创造能力,能够生成逼真的图像、艺术风格迁移、数据增强与内容创作,为后来的生成式 AI 奠定重要理论基础。
 

大模型时代:LLMs 重塑 AI范式

在深度学习基础上,大规模算力与海量数据催生了新的智能形态——大语言模型(LLMs)
与传统模型需要针对不同任务训练不同模型不同,LLM 具备通用语言理解与生成能力,可通过少量指令或示例快速适配各种任务。
LLMs 融合了语言建模、表示学习、知识推理与生成式能力,成为通用人工智能的重要路径。
它不仅能完成 NLP 任务,更能编代码、推理、写作、生成知识与内容。
可以说,LLMs 是机器学习发展从“模式识别”迈向“知识与智能涌现”的里程碑。
 
 

结语

回顾机器学习模型的演进,我们可以清晰看到一条技术曲线:从数学规则 → 学习模式 → 自主表示 → 感知理解 → 生成创造 → 通用智能。
每类模型都在推动 AI 向更高智能形态迈进,而不是互相替代。传统模型仍在大量行业场景中发挥价值,而深度学习与 LLM 正在重塑软件、行业与人机交互方式。
未来的智能系统,很可能是多层模型的协同组合:统计模型的透明性 + 深度学习的感知能力 + LLM 的通用智能。
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