深度学习适合机器学习和其他优化算法吗，它可以解决哪些问题？当您选择工具来解决您遇到的任何数据问题时，这些是第一个要回答的问题。
深度学习是机器学习的同义词，只是该较大领域的高级子集。从技术上讲，深度学习是一组由三层或更多层组成的神经网络的总称。即至少一个隐藏层，以及输入和输出的可见层。
那么什么是深度学习能力和无能力？深度学习可以识别模式并对其进行分类。换句话说，它可以告诉你的机器它正在看什么，听到什么，或者作为一个数字流被喂食。
在我们作出反映之前，在脑海中重现事物，那是个非常基本的功能，但对于计算机是极其复杂的任务，只有经过多次计算才能完成。面对一系列像素，没有计算机固有地就知道房子，树和猫之间的区别。深度学习相当于就是下图中拿着画笔的人。
先决条件和注意事项
为了深入学习，它需要大量数据。你应该拥有大量数据才能进行深度学习。（在处理非结构化数据时，深度学习与机器学习相比具有明显的优势。它不需要标记所有内容来发现模式。）
接下来，您需要一个您想要回答的问题。这种非结构化数据包含什么？是否有需要标签的图片？需要名字的声音？应该与书面文字相匹配的演讲？包含您要分析的多个对象的视频？或者您希望按情感或内容分组的文本？这些都是深度学习可以帮助的具体问题。如果这些符合您的问题，那么您应该选择您的算法。
简而言之：您的问题是否需要在海量的输入中识别某些对象或现象？在做出决定之前，您是否需要隔离某些事件？对这些问题回答“是”可能会导致您选择深度学习。
相似和不同
通过测量图像之间的相似性，深度学习算法可以找到一个人脸部的所有图片，并在Facebook页面上收集它们。相反，通过测量差异，它可以告诉你，如果一个未知的面孔出现在你家的入口通道中，例如晚上。它将相似之处分组，并突出显示不同之处。
突出显示差异称为异常检测。由于深度学习最适用于非结构化媒体，如文本，声音和图像，我们将使用视觉异常。
医生每天都会在CT扫描中查找肿瘤 - 有时他们会找到它们，有时他们却找不到。医院拥有大量标记为癌症的图像，同样数量巨大的图像也不知道它是否存在。标记数据可以用作训练集，并且尚未标记的图像可以用深度学习网进行分类。
联邦储备局有足够的标记癌症病例，一个深度学习网可以开始识别更微妙的模式，医生们自己可能很难意识到这一点。
现在想象深度学习可以用相同精度的视频，声音，文本和时间序列数据进行分析。它可以识别股票移动中的面部，声音，类似文档和信号。它可能会在机场航站楼发现可疑的脸，或识别欺诈性电话的潜在音频文物。
通过按时间序列的数据和声音，它能够分析模式的开始，并填写其余部分，无论其余部分是完整的单词，还是市场中的下一个小问题。它并不关心这种模式是完全存在于现在，如面部，还是部分存在于将来，就像所说的句子一样。
特征提取
与以前的所有神经网络和其他机器学习算法相比，深度学习的主要优势之一是，它能够从训练集中，包含的有限特征集推断出新特征。也就是说，它将搜索并找到与已知功能相关的其他功能。它将发现在噪声中听到信号的新方法。
深度学习在没有明确告知的情况下，就可以拥有实体建立的能力，这意味着数据科学家可以通过依赖深度学习神经网络，节省数月的工作量。这也意味着数据科学家可以使用比机器学习工具更复杂的功能集。
缺乏特征反思
虽然您可以调试神经网络，但您无法将决策映射回单个功能，就像使用随机森林决策树一样。
深度学习无法告诉你，为什么它得出了某个结论。它隐藏的网络正在创建自己的功能，根据训练集中包含的手动功能进行推断。它创建的那些功能可能没有名称。
在机器学习中，这些功能由工程师手动创建，他们确切地知道，他们将为算法的最终决策做出多少贡献。
深度学习缺乏特征内省。如果您试图将事件，分类为欺诈性或非欺诈性，并且必须记录并证明，您如何得出结论，这一点非常重要。如果你拒绝客户的订单欺诈，而你的老板问你为什么，她可能不喜欢“我不知道”的答案。
神经网络的优点
- 神经网络是文本的最新技术：当前部分数据在文本上很重，神经网络在自然语言处理中占主导地位。它们还提供灵活的建模选项集，同时最大限度地减少特征工程。主要的替代方案是训练相同或更复杂，例如，条件随机场或生成模型，或对文本有严重限制，例如随机森林。
- 神经网络是图像的最新技术：现代深度学习框架，例如卷积网络，将是迄今为止处理此类数据的最佳（也许是唯一可行的）选择。
- 神经网络可以比其他方法（例如RF或图形模型）更自然地扩展到大数据。
- 神经网络可以利用未标记的数据：深度学习提供了各种方法，使我们能够更好地利用未标记的数据。其他方法，例如RF，不能自然地使用未标记的数据。
- 神经网络可用于多任务学习：训练神经网络同时预测多个目标很简单。这通常可以提高性能。其他范式中的多任务学习更加有限（例如，线性模型）或困难（例如，随机森林）。
- 神经网络学习可用于其他任务的变换数据表示：神经网络明确地学习，可以为其他任务重新利用的原始数据（隐藏层）的变换。
英文原文地址：https://github.com/deeplearning4j/deeplearning4j-docs/blob/master/why-deep-learning.md