01 机器学习概述

1)贴上Python环境及pip list截图,了解一下大家的准备情况。暂不具备开发条件的请说明原因及打算。

01 机器学习概述

 01 机器学习概述

2)贴上视频学习笔记,要求真实,不要抄袭,可以手写拍照。

p1 机器学习概论

机器学习定义:给予某给定的任务T,在合理的性能度量方案P的前提下,某计算机程序可以自主学习任务T的经验E;随着提供合适、优质大量的经验E,该程序对于任务T的性能逐步提高。即,随着任务的不断执行,经验的累计会带来计算机性能的提升。

机器学习的一般流程:数据收集→数据清洗→特征工程→数据建模

机器学习方法:线性回归、rate、Loss、EM code、EM算法、CMM与图像、图像的卷积、去均值ICA分离、带噪声的信号分离、SVM:高斯核函数的影响、Crawler爬取数据、HMM分词、LDA。

 01 机器学习概述

p4 python基础

python库:

Pip:安装python包的工具。

Numpy:为python提供快速的多维数组处理能力。

Pandas:在Numpy基础上提供了更多的数据读写工具

Scipy:在Numpy基础上添加了众多科学计算工具包

Matplotlib:Python丰富的绘图库

numpy.arange()生成一位数组

numpy.arange().reshaper()生成多维数组

numpy.arange()浮点型  numpy.range()整型

numpy.linspace()通过指定启示值、终止值、元素个数来创建数组

numpy.logspace()创建等比数列

numpy.random.rand()生成均匀分布的随机数 左闭右开

切片数据,原数组的试图与原数组共享空间,可直接修改元素。

matplotlib.pyplot 作图

3)什么是机器学习,有哪些分类?结合案例,写出你的理解。

机器学习是一门多领域交叉学科,涉及概率论、统计学、逼近论、凸分析、算法复杂度理论等多门学科。专门研究计算机怎样模拟或实现人类的学习行为,以获取新的知识或技能,重新组织已有的知识结构使之不断改善自身的性能。它是人工智能的核心,是使计算机具有智能的根本途径。

几十年来,研究发表的机器学习的方法种类很多,根据强调侧面的不同可以有多种分类方法。

基于学习策略的分类

(1) 模拟人脑的机器学习

符号学习:模拟人脑的宏现心理级学习过程,以认知心理学原理为基础,以符号数据为输入,以符号运算为方法,用推理过程在图或状态空间中搜索,学习的目标为概念或规则等。符号学习的典型方法有记忆学习、示例学习、演绎学习.类比学习、解释学习等。

神经网络学习(或连接学习):模拟人脑的微观生理级学习过程,以脑和神经科学原理为基础,以人工神经网络为函数结构模型,以数值数据为输人,以数值运算为方法,用迭代过程在系数向量空间中搜索,学习的目标为函数。典型的连接学习有权值修正学习、拓扑结构学习。

(2) 直接采用数学方法的机器学习

主要有统计机器学习。 统计机器学习是基于对数据的初步认识以及学习目的的分析,选择合适的数学模型,拟定超参数,并输入样本数据,依据一定的策略,运用合适的学习算法对模型进行训练,最后运用训练好的模型对数据进行分析预测。

统计机器学习三个要素:

模型(model):模型在未进行训练前,其可能的参数是多个甚至无穷的,故可能的模型也是多个甚至无穷的,这些模型构成的集合就是假设空间。

策略(strategy):即从假设空间中挑选出参数最优的模型的准则。模型的分类或预测结果与实际情况的误差(损失函数)越小,模型就越好。那么策略就是误差最小。

算法(algorithm):即从假设空间中挑选模型的方法(等同于求解最佳的模型参数)。机器学习的参数求解通常都会转化为最优化问题,故学习算法通常是最优化算法,例如最速梯度下降法、牛顿法以及拟牛顿法等。

基于学习方法的分类

(1) 归纳学习

符号归纳学习:典型的符号归纳学习有示例学习、决策树学习。

函数归纳学习(发现学习):典型的函数归纳学习有神经网络学习、示例学习、发现学习、统计学习。

(2) 演绎学习

(3) 类比学习:典型的类比学习有案例(范例)学习。

(4) 分析学习:典型的分析学习有解释学习、宏操作学习。

 

基于学习方式的分类

(1) 监督学习(有导师学习):输入数据中有导师信号,以概率函数、代数函数或人工神经网络为基函数模型,采用迭代计算方法,学习结果为函数。

(2) 无监督学习(无导师学习):输入数据中无导师信号,采用聚类方法,学习结果为类别。典型的无导师学习有发现学习、聚类、竞争学习等。

(3) 强化学习(增强学习):以环境反惯(奖/惩信号)作为输人,以统计和动态规划技术为指导的一种学习方法。 [

基于数据形式的分类

(1) 结构化学习:以结构化数据为输人,以数值计算或符号推演为方法。典型的结构化学习有神经网络学习、统计学习、决策树学习、规则学习。

(2) 非结构化学习:以非结构化数据为输人,典型的非结构化学习有类比学习案例学习、解释学习、文本挖掘、图像挖掘、Web挖掘等。

基于学习目标的分类

(1) 概念学习:学习的目标和结果为概念,或者说是为了获得概念的学习。典型的概念学习主要有示例学习。

(2) 规则学习:学习的目标和结果为规则,或者为了获得规则的学习。典型规则学习主要有决策树学习。

(3) 函数学习:学习的目标和结果为函数,或者说是为了获得函数的学习。典型函数学习主要有神经网络学习。  

(4) 类别学习:学习的目标和结果为对象类,或者说是为了获得类别的学习。典型类别学习主要有聚类分析。

(5) 贝叶斯网络学习:学习的目标和结果是贝叶斯网络,或者说是为了获得贝叶斯网络的一种学习。其又可分为结构学习和多数学习。