机器学习与深度学习的区别

2025 年 5 月 27 日 | 4 分钟阅读

机器学习和深度学习是数据科学的两个主要概念,也是人工智能的子集。大多数人认为机器学习、深度学习以及人工智能是相同的时髦词。但实际上,所有这些术语都不同,但彼此相关。

在本主题中,我们将学习机器学习与深度学习的不同之处。但在学习差异之前,先简要介绍一下机器学习深度学习

Machine Learning vs Deep Learning

什么是机器学习?

机器学习是人工智能的一部分,是一项不断发展的技术,它使机器能够从过去的数据中学习并自动执行给定任务。

机器学习允许计算机自主学习经验,使用统计方法来提高性能,并在没有明确编程的情况下预测结果。

ML 的流行应用包括电子邮件垃圾邮件过滤、产品推荐、在线欺诈检测等。

一些有用的 ML 算法是

  • 决策树算法
  • 朴素贝叶斯
  • 随机森林
  • K均值聚类
  • KNN 算法
  • Apriori 算法等。

机器学习如何工作?

可以通过识别猫或狗的图像的例子来理解机器学习模型的工作原理。为了识别这一点,ML 模型接收猫和狗的图像作为输入,提取图像的不同特征,如形状、高度、鼻子、眼睛等,应用分类算法,并预测输出。请看下图

Machine Learning vs Deep Learning

什么是深度学习?

深度学习是机器学习的子集,或者可以称为一种特殊的机器学习。它在技术上与机器学习的工作方式相同,但具有不同的功能和方法。它受到人类脑细胞(称为神经元)功能的启发,并引出了人工神经网络的概念。它也被称为深度神经网络或深度神经网络学习。

在深度学习中,模型使用不同的层来学习和发现数据中的见解。

深度学习的一些流行应用包括自动驾驶汽车、语言翻译、自然语言处理等。

一些流行的深度学习模型是

  • 卷积神经网络
  • 循环神经网络
  • 自动编码器
  • 经典神经网络等。

深度学习如何工作?

我们可以用识别猫与狗的相同例子来理解深度学习的工作原理。深度学习模型将图像作为输入,直接输入到算法中,而无需手动进行特征提取步骤。图像通过人工神经网络的不同层,并预测最终输出。

考虑下图

Machine Learning vs Deep Learning

机器学习与深度学习的关键比较

让我们根据不同的参数来理解这两个术语之间的关键区别

参数机器学习深度学习
数据依赖性尽管机器学习依赖于大量数据,但它也可以处理少量数据。深度学习算法高度依赖大量数据,因此我们需要输入大量数据才能获得良好的性能。
执行时间机器学习算法训练模型所需时间少于深度学习,但测试模型需要很长时间。深度学习训练模型需要很长的执行时间,但测试模型所需时间较少。
硬件依赖性由于机器学习模型不需要大量数据,因此它们可以在低端机器上运行。深度学习模型需要大量数据才能高效运行,因此它们需要 GPU,从而需要高端机器。
特征工程机器学习模型需要专家进行特征提取步骤,然后才能继续。深度学习是机器学习的增强版本,因此它不需要为每个问题开发特征提取器;相反,它试图自行从数据中学习高级特征。
解决问题的方法为了解决给定的问题,传统的 ML 模型将问题分解为子问题,并在解决每个子问题后产生最终结果。深度学习模型的问题解决方法与传统 ML 模型不同,因为它接受给定问题的输入,然后产生最终结果。因此,它遵循端到端的方法。
结果解释给定问题的结果易于解释。当我们使用机器学习时,我们可以轻松解释结果,这意味着为什么会发生此结果,过程是什么。给定问题的结果非常难以解释。当我们使用深度学习模型时,我们可能会为给定问题获得比机器学习模型更好的结果,但我们无法找到为什么会发生特定结果及其原因。
数据类型机器学习模型主要需要结构化数据。深度学习模型可以同时处理结构化和非结构化数据,因为它们依赖于人工神经网络的层。
适用于机器学习模型适用于解决简单或稍复杂的问题。深度学习模型适用于解决复杂问题。

如何在 ML 和深度学习之间进行选择?

我们已经通过一些比较简要介绍了 ML 和 DL,现在解释为什么以及选择哪一个来解决特定问题。因此,可以通过给出的流程图来理解。

Machine Learning vs Deep Learning

因此,如果您拥有大量数据和强大的硬件功能,请选择深度学习。但如果您两者都没有,请选择 ML 模型来解决您的问题。

结论:总之,我们可以说深度学习是具有更多功能和不同工作方法的机器学习。选择任何一个来解决特定问题都取决于数据的数量和问题的复杂性。