以下是 计算机视觉(CV)、自然语言处理(NLP)和生成式 AI(Generative AI) 的详细介绍,涵盖核心任务、技术方法和典型应用:
1. 计算机视觉(Computer Vision, CV)
核心目标
让机器“看懂”图像和视频,理解视觉世界的语义信息。
关键技术
任务 | 技术方案 | 代表模型 |
---|---|---|
图像分类 | CNN(卷积神经网络) | ResNet、EfficientNet |
目标检测 | Two-stage(如Faster R-CNN) One-stage(如YOLO) | YOLOv9、DETR |
图像分割 | 全卷积网络(FCN) Transformer架构 | Mask R-CNN、Segment Anything(SAM) |
人脸识别 | 深度度量学习(如ArcFace) | FaceNet、DeepFace |
视频分析 | 3D CNN/时序建模(如LSTM) | SlowFast、TimeSformer |
典型应用
- 医疗:CT影像肿瘤检测(如Google Health的AI辅助诊断)
- 自动驾驶:车道线识别、行人检测(如Tesla Vision)
- 工业:缺陷检测(如半导体晶圆质检)
- 安防:人脸门禁、行为分析
2. 自然语言处理(Natural Language Processing, NLP)
核心目标
让机器理解、生成和处理人类语言(文本/语音)。
关键技术
任务 | 技术方案 | 代表模型 |
---|---|---|
文本分类 | 词向量(Word2Vec) Transformer | BERT、RoBERTa |
机器翻译 | Seq2Seq+Attention 纯Transformer | Google Translate(GNMT)、mBART |
问答系统 | 阅读理解模型(MRC) | T5、ChatGPT |
语音识别(ASR) | 声学模型(如CTC、RNN-T) | Whisper(OpenAI) |
语音合成(TTS) | 自回归模型(如Tacotron) 扩散模型 | VITS、NaturalSpeech |
典型应用
- 智能客服:ChatGPT驱动的对话系统
- 搜索引擎:Google的BERT优化搜索排名
- 法律:合同条款自动解析(如ROSS Intelligence)
- 教育:语法纠错(如Grammarly)
3. 生成式 AI(Generative AI)
核心目标
让机器创造新内容(文本、图像、音频、视频等)。
关键技术
生成内容 | 技术方案 | 代表模型 |
---|---|---|
文本生成 | 自回归语言模型(如GPT) 扩散模型 | GPT-4、Claude 3 |
图像生成 | GAN(生成对抗网络) 扩散模型 | Stable Diffusion、DALL·E 3 |
视频生成 | 时空扩散模型 3D神经网络 | Sora(OpenAI)、Pika |
跨模态生成 | 多模态大模型(如CLIP引导) | CogVideo、Imagen Video |
代码生成 | 代码专用LLM | GitHub Copilot、CodeLlama |
典型应用
- 艺术创作:MidJourney生成数字插画
- 影视工业:AI生成分镜脚本(如Runway ML)
- 游戏开发:自动生成3D角色(如NVIDIA Omniverse)
- 广告营销:个性化广告文案生成
4. 三者的交叉融合
- 多模态AI:
- CLIP(图文匹配):同时理解图像和文本语义
- Flamingo(视频+文本问答):结合CV与NLP
- 生成式增强:
- CV+NLP:DALL·E 根据文本生成图像
- NLP+生成:ChatGPT 编写代码(CV任务数据增强)
5. 技术栈对比
维度 | CV | NLP | 生成式AI |
---|---|---|---|
核心架构 | CNN/Transformer | Transformer | GAN/扩散模型/LLM |
数据需求 | 标注成本高(边界框/掩码) | 大规模文本语料 | 高质量生成样本 |
评估指标 | mAP(目标检测) IoU(分割) | BLEU(翻译) ROUGE(摘要) | FID(图像质量) Perplexity(文本) |
开源工具 | OpenCV、MMDetection | Hugging Face、NLTK | Diffusers、LangChain |
总结
- CV 是“机器的眼睛”,解决感知问题;
- NLP 是“机器的大脑”,处理语言理解;
- 生成式AI 是“机器的创造力”,突破内容生产边界。
- 未来趋势:三者的融合(如多模态大模型)将推动通用人工智能(AGI)发展。
如果需要某个领域的细分技术(如目标检测中的YOLO原理,或GPT的训练细节),可进一步探讨! 🚀