博弈论如何导致更聪明的人工智能?

发布时间:2023-11-02 18:45:12编辑:姜龙来源:

大众汽车阿默斯特——得益于空军办公室19500美元的拨款,马萨诸塞州阿默斯特大学数学与统计系的两位教授Marcos Katsoulakis和Luc Rey-Belle以及布朗大学的Paul Dupuis将在未来四年内开发一种新的机器学习方法,这种方法超越了对大数据的传统依赖。

传统的机器学习依赖于庞大的数据缓存,算法可以过滤这些数据来“训练”自己完成任务,从而生成基于数据的数学模型。但是,如果数据很少,或者生成足够数据的成本高得令人望而却步,该怎么办呢?一种可能且紧急的补救措施——通常被称为科学机器学习——,它将多年科学研究中获得的专家知识整合到算法中,以开发物理原理和规则。

人们对科学机器学习在各个应用领域和行业都非常感兴趣,包括医学、工程、制造和科学,但其中一个关键挑战是如何确保算法预测的可靠性。

这就是Katsoulakis和Rey-Bellet发挥作用的地方。他们一起为科学机器学习带来了一个新的视角,一个关注“差异”的视角。“散度的数学概念,”Rey-Bellet说,“是一种量化机器学习算法的预测和实际实验数据之间差异的方法。”他补充说,“分歧使研究人员能够测试不同的机器学习算法,并找到产生最佳结果的算法。”

该小组提出了一种新的分歧,涉及两个虚构的、相互竞争的代理人,——“玩家”——,他们相互玩“游戏”。第一个玩家提出了一个新的机器学习模型,它模拟了一个真实的场景。如果模型的预测与现实生活中可用的实验数据不符,其他参与者可以拒绝该提议。游戏继续进行,直到玩家找到同时满足他们的算法。

但这些玩家有一个诀窍:“我们差异中的一个关键的新数学特征允许玩家‘了解他们的物理’”,Katsoulakis说。“更聪明的球员更有效地竞争,更快地相互学习,需要更少的数据进行训练,但他们仍然对学习新的物理持开放态度。”