刚入行做算法开发时,我曾在项目评审会上闹过笑话——被领导问“这个用户画像场景为什么选深度学习,而不是传统机器学习”,我支支吾吾说“因为DL更先进”,结果被怼“先进不代表适用,你连三者的边界都没理清,怎么落地?”

后来带新人时发现,很多同学和我当初一样:对着“人工智能”“机器学习”“深度学习”的定义背得滚瓜烂熟,可到了实际项目里,还是分不清该用随机森林还是CNN,不知道为什么小样本场景DL会“水土不服”。

今天这篇文章,我不搬教科书理论,也不堆复杂公式,就从一个算法工程师的实战视角,把这三个绕不开的技术概念讲透——从“是什么”到“怎么选”,再到“落地踩过的坑”,全是能直接用在项目里的干货。

一、先拆误区:AI/ML/DL不是“上下级”,而是“目标-方法-工具”

很多人把三者理解成“AI包含ML,ML包含DL”的层级关系,其实更准确的是“目标-方法-工具”的逻辑:AI是我们要达成的目标,ML是实现目标的核心方法,DL是ML里效率更高的工具之一——就像“开车去北京”,“去北京”是目标(AI),“开车”是方法(ML),“SUV”是开车的工具(DL),而“轿车”就是传统ML工具,没有谁比谁高级,只看路适不适合。

我画了张自己平时给新人讲的“技术逻辑图”,结合具体场景一看就懂:

技术层级 核心定位 实战场景举例 我的踩坑心得
人工智能(AI) 目标层:让机器具备人类智能的核心能力(判断、决策、生成等) 智能客服回复用户问题、自动驾驶识别障碍物、工厂机器人分拣零件 别把AI想成“机器人”,它本质是“解决特定问题的技术集合”——比如智能客服里,规则引擎+ML+DL都算AI的一部分
机器学习(ML) 方法层:让机器从数据中学习规律,替代“人工写死规则” 银行信贷风控(判断用户是否违约)、电商销量预测(预测下月销量)、工业设备故障预警(根据传感器数据判断故障) 早期做销量预测时,我试过用ML的ARIMA算法,比人工按经验估算准确率高40%——但前提是要做好特征工程,比如把节假日、促销活动这些因素转换成模型能认的数据
深度学习(DL) 工具层:基于多层神经网络的ML分支,擅长自动提取特征 医疗影像识别(从CT图里找肿瘤)、语音转文字(会议记录自动生成)、短视频推荐(推荐用户喜欢的内容) 第一次做医疗影像项目时,我直接用CNN模型,结果标注数据只有2000张,模型过拟合到“把正常组织当成肿瘤”——后来才明白,DL离了海量数据就是“花架子”

二、技术演进:从“硬写规则”到“自动学特征”,我们为什么需要DL?

很多新人会问“既然有了ML,为什么还要DL?”其实答案藏在技术演进的痛点里——每一步技术升级,都是为了解决上一代“解决不了的麻烦”,我用自己经历的三个阶段来讲:

1. 早期AI:靠“人工堆规则”,累到怀疑人生(2010年前)

我刚接触AI时,跟着师傅做过“邮件垃圾过滤”项目,当时的思路是“关键词匹配+规则判断”:比如包含“中奖”“汇款”就标为垃圾邮件,发件人地址含“@xxx.cn”直接拦截。

但问题很快来了——骗子会换花样:把“汇款”改成“转米”,把地址换成“@xxx.com”,我们就得天天加新规则,最多的时候一天加了30多条,还是防不住。这种“硬编码”的AI,本质是“人类把自己的经验写成规则”,一旦遇到没见过的情况,就彻底失效——这也是为什么早期AI一直没火起来,太依赖人工了。

2. 机器学习崛起:让机器“自己找规律”,但卡在“特征工程”(2010-2015)

后来互联网数据多了,ML开始普及。我第一次用ML做“用户留存预测”时,彻底被惊艳到:不用再人工写“用户登录次数少就会流失”这种规则,模型会自动分析用户的登录频率、消费金额、浏览时长,找出“登录频率低于3次/周且未消费”的用户更容易流失——准确率比人工规则高25%。

但ML有个大痛点:需要人工提取特征。比如做“图像识别猫狗”,我得先手动把图像转换成“边缘特征”“颜色直方图”,再喂给SVM(支持向量机)模型。如果特征提得不好,比如漏了“猫的耳朵形状”这个关键特征,模型准确率就会暴跌。当时我为了调一个图像分类的特征,整整熬了3个通宵,最后准确率才到80%——现在想起来,那时候的“特征工程”,简直是算法工程师的“噩梦”。

3. 深度学习爆发:让机器“自己学特征”,但不是“万能药”(2015至今)

2016年我接触到CNN(卷积神经网络),第一次用它做图像分类时,彻底颠覆了认知:不用再手动提特征,模型会从像素点开始,自动学习“边缘→纹理→形状→物体”的特征——同样是猫狗分类,用AlexNet模型,准确率直接冲到95%,还不用熬夜调特征。

DL的核心优势是“端到端学习”,能处理ML搞不定的非结构化数据(图像、语音、文本)。比如我后来做“智能质检”项目,用YOLO模型实时识别工厂零件的缺陷,比人工质检效率高10倍,还能避免疲劳导致的漏检。

但DL不是“万能药”:2021年做“小众品类销量预测”时,我脑子一热用了LSTM(DL的时序模型),结果样本量只有500条,模型训练了3天还过拟合,最后换成ML的XGBoost算法,2小时就训练完,准确率还高了12%——这时候我才明白,DL和ML不是“替代关系”,而是“互补关系”。

三、实战选型:3个维度教你选ML还是DL,避免踩坑

做项目时,选ML还是DL不用纠结,我总结了3个核心判断维度,都是踩过坑后摸出来的经验:

1. 看数据量:小样本用ML,大样本用DL

这是最核心的判断标准。DL是“数据喂大的”,比如训练一个通用的图像识别模型,至少需要10万张标注数据;而ML在小样本场景(几千、几万条数据)里更靠谱——因为ML的算法逻辑更“轻”,不容易过拟合。

比如做“工业设备故障预测”,某台设备的传感器数据一年只有800条,我试过用DL的CNN-LSTM模型,结果预测准确率只有65%,还经常误报;换成ML的梯度提升树(GBRT),准确率直接涨到88%,还不用花时间标注更多数据。

反过来,如果做“短视频推荐”,用户行为数据有几亿条,这时候用DL的DeepFM模型,能捕捉到“用户看了3秒就划走”“喜欢晚上8点刷视频”这种复杂特征,推荐准确率比ML的协同过滤高30%。

2. 看可解释性:要“说清原因”用ML,只看“结果准”用DL

在金融、医疗、法律这些领域,“可解释性”比“准确率”更重要。比如银行做信贷风控,监管要求必须能“解释为什么拒绝用户贷款”,这时候ML的逻辑回归、决策树就是首选——能清晰列出“收入低于5万”“征信有2次逾期”这些判断依据,监管一看就懂。

我2020年做风控项目时,一开始想用DL的MLP模型(准确率比逻辑回归高2%),但没法解释“为什么拒绝”,最后还是换成了逻辑回归——毕竟合规比那2%的准确率重要多了。

而像“短视频推荐”“图像美化”这种场景,用户只关心“推荐的内容好不好看”“美化效果自然不自然”,不需要知道“为什么这么推荐”,这时候用DL就合适,能放开手脚追求更高的效果。

3. 看算力成本:预算有限用ML,算力充足用DL

DL对算力的要求不是一般高:训练一个GPT-2级别的模型,需要几十块GPU,成本几万块;而ML的算法,比如随机森林、XGBoost,用普通的CPU就能跑,甚至在笔记本上就能调试。

我之前在创业公司做“用户画像”,团队只有一台GPU服务器,当时要是用DL的Transformer模型,光训练就得占满服务器3天,其他项目都得停;最后用ML的K-means聚类+逻辑回归,CPU跑了4小时就出结果,成本省了,进度也没耽误。

当然,如果你在大厂,有充足的算力资源(比如几百块GPU的集群),做“通用AI助手”这种项目,用DL大模型就没问题——毕竟算力够了,就能发挥DL处理复杂任务的优势。

四、未来趋势:不是“DL一统天下”,而是“技术融合”

很多人觉得“未来AI就是DL的天下”,但从实际落地来看,更可能是“ML与DL融合,再结合领域知识”的方向——毕竟AI的核心是“解决问题”,不是“比谁的模型更复杂”。

我最近在关注“小样本学习”,比如在医疗领域,罕见病的病例只有几十条,纯DL模型根本没法用,这时候就会用ML的“迁移学习”思路:先在大量普通病例上训练DL模型,再用少量罕见病数据微调,准确率能从50%涨到75%——这就是ML和DL的互补。

还有“边缘计算+轻量化模型”:比如智能手表的心率异常检测,不能依赖云端算力(延迟太高),这时候就会把ML的决策树、轻量级DL模型(比如MobileNet)部署到设备端,实时处理数据,延迟比云端低10倍以上,还省流量。

我上个月做的“工业边缘质检”项目,就是把轻量化CNN模型(DL)和ML的异常检测算法结合,部署到工厂的边缘设备上,既能实时识别零件缺陷,又不用占太多算力——这才是落地的好思路。

五、给算法新人的3条建议:别追技术热点,要练解决问题的能力

最后,结合自己3年的实战经验,给刚入行的同学3条建议,比背理论有用得多:

  1. 先打好ML基础,再学DL:DL是ML的分支,如果你连线性回归的“损失函数怎么算”“决策树怎么剪枝”都不懂,直接学DL只会“知其然不知其所以然”——比如调DL模型的学习率时,你不知道为什么要设0.001,只能瞎试,效率极低。我当初花了2个月啃ML的《统计学习方法》,后来学DL时,理解CNN的卷积层、LSTM的门控机制,比同期的同事快了一倍。

  2. 多做落地项目,少看“空中楼阁”的论文:很多同学天天追顶会论文,觉得“懂了Transformer就能做好AI”,但实际项目里,数据清洗、特征工程、部署优化这些“脏活累活”才是关键。我第一次做推荐系统时,论文里的模型逻辑都懂,但实际处理用户行为数据时,光解决“数据缺失”“异常值”就花了一周——这些经验,只有做项目才能学到。

  3. 别迷信“技术高级感”,适用才是最好的:不要觉得“用DL就比用ML厉害”,我见过有人用BERT模型做“简单的文本分类”(比如判断邮件是工作还是私人),结果准确率和ML的朴素贝叶斯差不多,但训练时间是后者的100倍——这种“为了用DL而用DL”的做法,在项目里只会拖慢进度。

AI、ML、DL的技术革命还在继续,但对算法工程师来说,最重要的不是追逐“最新的模型”,而是掌握“用合适的技术解决实际问题”的能力。毕竟,能落地产生价值的技术,才是真的有用的技术。

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