python综合学习六之机器学习

通过前面几节的学习，已经奠定了通往AI学习的基础，从这节开始，来学习机器学习。

一、什么是机器学习

机器学习（MachineLearning）：让机器从数据中学习，进而得到一个更加符合现实规律的模型，通过对模型的使用使得机器比以往表现的更好，这就是机器学习。

通常来说, 机器学习的方法包括:

• 监督学习(supervised learning)：有数据和标签;
• 非监督学习(unsupervised learning)：只有数据没有标签;
• 半监督学习(semi-supervised learning)：结合了监督学习和非监督学习;
• 强化学习(reinforcement learning):从经验中总结提升；
• 遗传算法(genetic algorithm):和强化学习类似，有着适者生存不适者淘汰准则的遗传算法。

二、人工神经网络和生物神经网络

“计算机领域的神经网络和我们自己身体里的神经网络究竟是一样的吗?” 科学家们通过长久的探索, 想让计算机像人一样思考, 所以研发了人工神经网络, 究竟和我们的神经网络有多像? 那我们就先来看看人的神经网络到底是什么。

首先, 替代掉生物神经网络的, 就是已经成体系的人工神经网络. 所有神经元之间的连接都是固定不可更换的, 这也就是说, 在人工神经网络里, 没有凭空产生新联结这回事. 人工神经网络典型的一种学习方式就是, 我已经知道吃到糖果时, 手会如何动, 但是我想让神经网络学着帮我做这件动动手的事情. 所以我预先准备好非常多吃糖的学习数据, 然后将这些数据一次次放入这套人工神经网络系统中, 糖的信号会通过这套系统传递到手. 然后通过对比这次信号传递后, 手的动作是不是”讨糖”动作, 来修改人工神经网络当中的神经元强度. 这种修改在专业术语中叫做”误差反向传递”, 也可以看作是再一次将传过来的信号传回去, 看看这个负责传递信号神经元对于”讨糖”的动作到底有没有贡献, 让它好好反思与改正, 争取下次做出更好的贡献. 这样看来, 人工神经网络和生物神经网络的确不是一回事.

两者区别总结

人工神经网络靠的是正向和反向传播来更新神经元, 从而形成一个好的神经系统, 本质上, 这是一个能让计算机处理和优化的数学模型。而生物神经网络是通过刺激, 产生新的联结, 让信号能够通过新的联结传递而形成反馈。虽然现在的计算机技术越来越高超, 不过我们身体里的神经系统经过了数千万年的进化, 还是独一无二的, 迄今为止, 再复杂, 再庞大的人工神经网络系统也不能替代我们的小脑袋。我们应该感到自豪, 也应该珍惜上天的这份礼物。

三、神经网络