网易首页 > 网易号 > 正文 申请入驻

深度学习是如何工作的

0
分享至


你是否好奇过,为什么手机能识别出你的脸?为什么语音助手能听懂你说的话?为什么网站能推荐你喜欢的内容?这些神奇的功能背后,都有一项叫作“深度学习”的技术在默默工作。今天,让我们一起揭开深度学习的神秘面纱,了解它是如何工作的。

文|祁 磊

东南大学计算机科学与工程学院、软件学院、人工智能学院副研究员,《科学画报》编委会人工智能专委会委员。

01.

什么是深度学习

深度学习是人工智能的一个分支,它模仿人类大脑的工作方式,通过大量数据的学习来完成各种任务。就像我们人类通过观察和经验学习一样,深度学习系统也需要“看”很多例子才能学会做事情。

想象一下,如果你想教一个小朋友认识猫,你会怎么做?你可能会指着各种各样的猫说:“看,这是猫。”小朋友看得越多,就越能准确地识别出猫来。深度学习也是这样工作的!

02.

深度学习的应用

图像识别:当你上传一张照片到社交媒体,系统能自动标记出照片中的人脸,这就是深度学习的应用。网络通过学习大量的人脸图片,学会了识别人脸的特征,如眼睛、鼻子、嘴巴的位置和形状。

语音识别:当你对着手机说“今天天气怎么样”,手机能理解你的问题并回答,这背后也是深度学习在工作。网络学习了大量的语音样本,能够将声波转换成文字。

智能助手:像小爱同学、小度这样的智能助手,背后都有大模型的支持,它们能理解你的问题,并给出回答。

03.

神经网络:深度学习的核心

深度学习的核心是神经网络,它的灵感来自我们大脑中的神经元。在人类大脑中,数十亿个神经元相互连接,形成复杂的网络,帮助我们思考和学习。

在计算机中,神经网络由许多层组成,每一层都有许多“神经元”(实际上是数学函数)。这些层从输入层开始,经过多个“隐藏层”,最后到达输出层。当我们说“深度”学习时,“深度”指的就是这些层的数量很多。

想象一下你学习骑自行车的经历。一开始,你可能会摔倒很多次,但每次摔倒后,你都会调整自己的平衡和踩踏力度,慢慢地,你学会了骑车。神经网络的学习过程与此很相似。


  • 初始状态:神经网络一开始并不“聪明”,它的参数(可以理解为神经元之间的连接强度)是随机设置的。

  • 前向传播:当我们给网络一个输入(如一张猫的图片),网络会通过各层进行计算,最终给出一个预测(如“这是猫的概率是80%”)。

  • 计算误差:我们比较网络的预测和正确答案(“这确实是一张猫的图片”),计算出误差。

  • 反向传播:网络会根据误差调整自己的参数,从而使下次再看到类似的图片时预测会更准确。这个过程叫作“反向传播”。

  • 重复学习:通过大量的例子反复学习,网络的预测能力会越来越强。

04.

大模型:深度学习的“超级版本”

你可能听说过ChatGPT、深度求索(DeepSeek)等大模型,它们能够和人类对话,写作文,甚至编程。这些大模型其实就是特别庞大的深度学习系统。

大模型就像是深度学习的“超级版本”。如果把普通的深度学习模型比作一个小学生的大脑,那么大模型就像是一个博士的大脑——它有更多的“神经元”(参数),学习了更多的知识。举个例子,一个简单的图像识别模型可能有几百万个参数,而现代的大模型可能有几千亿个参数,这就像是从一个小村庄变成了一个超级大都市。

05.

深度学习面临的挑战和机遇

虽然深度学习非常强大,但它也面临一些挑战。首先是需要大量数据,就像人类需要看很多例子才能学习一样,深度学习系统也需要大量的数据。没有足够的数据,网络可能学不好。其次是计算资源消耗大,训练复杂的神经网络需要强大的计算能力和大量的电力。最后是“黑盒子”问题,有时候我们不完全理解神经网络为什么会做出某个决定,这在一些重要决策中可能会带来问题。

尽管深度学习面临诸多挑战,但技术演进的浪潮正为其掀开充满机遇的新篇章。未来,深度学习可能会变得更高效。目前,科学家正在研究如何用更少的数据和计算资源训练出好的模型。科学家还在努力让神经网络的决策过程更加可解释,使深度学习变得更加透明。此外,深度学习还将与机器人技术、生物技术等结合,创造出更多令人惊叹的应用。

深度学习就像是一个模仿人类学习方式的数字大脑。它通过观察大量例子,不断调整自己,最终学会完成各种任务。虽然现在的深度学习系统还远不如人类大脑复杂和灵活,但它已经能够完成许多令人印象深刻的任务,并且正在改变我们的生活方式。

当你下次使用手机、语音助手或者享受个性化推荐时,别忘了,这些便利的背后是深度学习这项神奇技术在默默工作。随着科技的进步,未来的深度学习会变得更加智能,为我们创造更多可能性。

*本文刊登于《科学画报》2025年第7期人工智能专栏,更多相关内容欢迎订阅。

订购2026年《科学画报》


特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。

Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.

相关推荐
热点推荐
中国女篮如果战胜波多黎各,进入世界杯八强,将会收获5大利好

中国女篮如果战胜波多黎各,进入世界杯八强,将会收获5大利好

宝哥精彩赛事
2026-09-08 08:59:23
太子奶创始人李途纯去世,其子回应:或突发心梗,事发时无人在其身边

太子奶创始人李途纯去世,其子回应:或突发心梗,事发时无人在其身边

红星新闻
2026-09-08 16:48:21
承认吧,如今很多家庭已经供不起一个大学生本科四年的全部开销了

承认吧,如今很多家庭已经供不起一个大学生本科四年的全部开销了

天天热点见闻
2026-09-07 06:10:14
金灿荣连发文章警示人口下滑:中国面对的是西方10亿人口竞争

金灿荣连发文章警示人口下滑:中国面对的是西方10亿人口竞争

六子吃凉粉
2026-09-08 10:53:12
普京给咱出了气!俄方打出关键一拳,日本抗议没用,多国开团秒跟

普京给咱出了气!俄方打出关键一拳,日本抗议没用,多国开团秒跟

面包夹知识
2026-09-08 18:42:10
抖音回应“自称被4岁男童‘摸臀’女子账号被禁止关注”:避免因争议行为获取流量后与商业利益捆绑,相关账号被暂停营利权限

抖音回应“自称被4岁男童‘摸臀’女子账号被禁止关注”:避免因争议行为获取流量后与商业利益捆绑,相关账号被暂停营利权限

蓬勃新闻
2026-09-08 20:14:35
德国选择党领袖公开发声:德国实际上已经破产了,法国也快玩完了,谁来收拾欧盟这个烂摊子?

德国选择党领袖公开发声:德国实际上已经破产了,法国也快玩完了,谁来收拾欧盟这个烂摊子?

极目新闻
2026-09-08 09:05:24
9月8日,人社部与财政部正式出炉关于2026年调整退休人员基本养老金的通知文件了吗?

9月8日,人社部与财政部正式出炉关于2026年调整退休人员基本养老金的通知文件了吗?

扶苏聊历史
2026-09-08 14:31:21
全网羡慕的“苏DWE985”送女儿上哈工大是假的?警方发话了

全网羡慕的“苏DWE985”送女儿上哈工大是假的?警方发话了

现代快报
2026-09-08 16:42:41
律师公开广西朱广成涉黑案中大规模刑讯逼供细节:有人被逼到撞墙自杀,有人在庭审期间死亡

律师公开广西朱广成涉黑案中大规模刑讯逼供细节:有人被逼到撞墙自杀,有人在庭审期间死亡

追月数星
2026-09-08 14:09:40
高一女生在学校组织“军训”中遭强制猥亵:涉事“教官”有犯罪记录,已被刑拘

高一女生在学校组织“军训”中遭强制猥亵:涉事“教官”有犯罪记录,已被刑拘

澎湃新闻
2026-09-08 20:14:33
加拿大开美国盟友“反击”先例,最高50%关税落地,特朗普下一拳要打哪里?

加拿大开美国盟友“反击”先例,最高50%关税落地,特朗普下一拳要打哪里?

上观新闻
2026-09-08 16:52:43
申军良给“梅姨”写了封信:拐了这么多孩子,能睡得着吗?“梅姨”落网细节曝光:出租屋内被抓,生活拮据靠捡废品为生

申军良给“梅姨”写了封信:拐了这么多孩子,能睡得着吗?“梅姨”落网细节曝光:出租屋内被抓,生活拮据靠捡废品为生

封面新闻
2026-09-08 18:09:04
12小时仅50块?学生爆料被学校派去做鲜花饼,因不满薪资往饼里吐痰

12小时仅50块?学生爆料被学校派去做鲜花饼,因不满薪资往饼里吐痰

齐天候
2026-09-08 20:46:49
晚上6点!CCTV5直播国足生死战,全主力PK全主力,胜率或仅50%

晚上6点!CCTV5直播国足生死战,全主力PK全主力,胜率或仅50%

篮球圈里的那些事
2026-09-08 16:40:55
“青岛保时捷女销冠”发文称自己现在排名全球第一;曾两年卖出340台保时捷,多次登上全国热搜

“青岛保时捷女销冠”发文称自己现在排名全球第一;曾两年卖出340台保时捷,多次登上全国热搜

洪观新闻
2026-09-08 10:25:03
百万粉丝吃播网红“干饭莹莹猝然离世,年仅24岁!从发文提醒到去世仅3天…

百万粉丝吃播网红“干饭莹莹猝然离世,年仅24岁!从发文提醒到去世仅3天…

大风新闻
2026-09-08 08:59:07
中国女篮VS波多黎各,开球时间确定,宫鲁鸣纠错,张子宇重新定位

中国女篮VS波多黎各,开球时间确定,宫鲁鸣纠错,张子宇重新定位

体育大学僧
2026-09-08 11:04:36
南通烤肉店老板老陶深夜跳江身亡!6家门店,一个爱好毁掉一切

南通烤肉店老板老陶深夜跳江身亡!6家门店,一个爱好毁掉一切

天天热点见闻
2026-09-08 06:33:00
宇树王兴兴机场被偶遇,低头看手机神情严肃

宇树王兴兴机场被偶遇,低头看手机神情严肃

鞭牛士
2026-09-08 11:02:04
2026-09-08 21:44:49
科学画报 incentive-icons
科学画报
中国最悠久的综合性科普期刊
660文章数 31936关注度
往期回顾 全部

科技要闻

小米再次背水一战

头条要闻

高一女生在"军训"中遭强制猥亵:他掀我衣服说想亲我

头条要闻

高一女生在"军训"中遭强制猥亵:他掀我衣服说想亲我

体育要闻

韩旭:我一定会再次走出去

娱乐要闻

郭德纲被处罚,郭麒麟被曝恋情瓜

财经要闻

智谱六连跌失守1000大关,发生了什么?

汽车要闻

领克20 领克的纯电小钢炮这次更运动了

态度原创

家居
健康
数码
手机
军事航空

家居要闻

2026建博会(广州) 公装联探展交流活动

同样是脑梗,为何康复结局大不同?

数码要闻

NVIDIA或为RTX 5070引入全新核心版本 GB203芯片有望下放至主流市场

手机要闻

iOS 27代码再曝新线索 苹果首款折叠屏iPhone或将重新启用Touch ID

军事要闻

胡塞武装用自行生产的导弹袭击沙特军车

无障碍浏览 进入关怀版