机器学习讲义,机器学习概述
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机器学习概述
机器学习(Machine Learning)是人工智能(Artificial Intelligence,AI)的一个重要分支,它使计算机体系可以从数据中学习并做出决议计划或猜测,而无需进行显式的编程。机器学习的关键在于算法,这些算法可以从数据中提取形式,并运用这些形式来做出决议计划。
机器学习的界说与分类
依据美国计算机科学家亚瑟·塞缪尔(Arthur Samuel)的界说,机器学习是“一种赋予计算机学习才能的科学,这种才能使得计算机可以在没有清晰编程的情况下改善其功能”。汤姆·米切尔(Tom Mitchell)则给出了一个更现代的界说:“假如一个计算机程序在特定使命上的功能跟着经历的添加而前进,那么咱们可以说这个程序从经历中学习了这个使命。”
机器学习首要分为以下几类:
监督学习(Supervised Learning):在这种学习中,算法从符号的练习数据中学习,并运用这些常识来猜测新的、未符号的数据。
无监督学习(Unsupervised Learning):在这种学习中,算法处理未符号的数据,并企图从中发现数据中的结构或形式。
半监督学习(Semi-supervised Learning):在这种学习中,算法运用少数符号数据和很多未符号数据来学习。
强化学习(Reinforcement Learning):在这种学习中,算法经过与环境的交互来学习,并测验最大化某种累积奖赏。
机器学习的根本算法
机器学习算法可以依据其处理的问题类型分为以下几类:
回归(Regression):用于猜测接连值,如房价或温度。
分类(Classification):用于将数据分为不同的类别,如垃圾邮件检测或疾病确诊。
聚类(Clustering):用于将数据点分组,以便发现数据中的结构。
降维(Dimensionality Reduction):用于削减数据集的维度,一起保存数据的首要特征。
线性回归(Linear Regression)
逻辑回归(Logistic Regression)
支撑向量机(Support Vector Machine,SVM)
决议计划树(Decision Tree)
随机森林(Random Forest)
梯度提升机(Gradient Boosting Machines,GBM)
神经网络(Neural Networks)
机器学习的使用
自然语言处理(Natural Language Processing,NLP):如机器翻译、情感剖析、文本摘要等。
计算机视觉(Computer Vision):如图像辨认、物体检测、人脸辨认等。
引荐体系(Recommendation Systems):如电影引荐、产品引荐等。
医疗确诊:如疾病猜测、药物发现等。
金融剖析:如信誉评分、危险操控等。
机器学习的应战与未来
虽然机器学习取得了明显的发展,但仍面对一些应战,如数据质量、算法可解释性、隐私维护等。未来,机器学习的研讨将愈加重视以下几个方面:
可解释性:前进机器学习模型的透明度和可解释性,使人们可以了解模型的决议计划进程。
鲁棒性:前进机器学习模型对噪声和异常值的鲁棒性。
公平性:保证机器学习模型在处理不同集体时坚持公平性。
隐私维护:在维护用户隐私的前提下,完成有用的机器学习。
总归,机器学习作为人工智能的一个重要分支,将在未来发挥越来越重要的效果,为人类社会带来更多便当和前进。
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