一个完整机器学习项目的基本流程

1 抽象成数学问题

机器学习的第一步：明确问题。

这里的抽象成数学问题，指的是明确我们可以获得什么样的数据，需要获得什么样的数据，明确目标是分类、回归、聚类等问题类型。

2 获取数据

机器学习结果的上限由数据决定，而算法只是尽可能逼近这个上限。

数据要有代表性，否则容易过拟合。

对于分类问题，数据偏斜不能过于严重，不同类别的数据数量不要有数个数量级的差距。

对数据的量级要有一个评估，多少个样本，多少个特征，可以估算出其对内存的消耗程度，判断训练过程中内存是否能够放得下。如果放不下就得考虑改进算法或者使用一些降维的技巧了。或者如果数据量实在太大，那就要考虑分布式了。

3 特征预处理与特征选择

良好的数据要能够提取出良好的特征才能真正发挥数据的效力。

特征预处理、数据清洗是很关键的步骤，往往能够使得算法的效果和性能得到显著提高。

归一化、离散化、因子化、缺失值处理、去除共线性等数据处理手段，数据挖掘过程中很多时间就花在它们上面。这些工作简单可复制，收益稳定可预期，是机器学习的基础必备步骤。

筛选出显著特征、摒弃非显著特征，需要机器学习工程师反复理解业务。这对很多结果有决定性的影响。如奥卡姆剃刀定律所说，如无必要，勿增实体。特征选择好了，非常简单的算法也能得出良好、稳定的结果。这需要运用特征有效性分析的相关技术，如相关系数、卡方检验、平均互信息、条件熵、后验概率、逻辑回归权重等方法。

4 训练模型与调优

现在很多算法都能够封装成黑盒供人使用。

但是真正考验水平的是调整这些算法的（超）参数，使得结果变得更加优良。这需要我们对算法的原理有深入的理解。理解越深入，就越能发现问题的症结，提出良好的调优方案。

5 模型诊断

如何确定模型调优的方向与思路呢？这就需要对模型进行诊断的技术。

过拟合、欠拟合判断是模型诊断中至关重要的一步。常见的方法如交叉验证，绘制学习曲线等。

过拟合的基本调优思路是增加数据量，降低模型复杂度。

欠拟合的基本调优思路是提高特征数量和质量，增加模型复杂度。

误差分析也是机器学习至关重要的步骤。通过观察误差样本，全面分析产生误差的原因：是参数的问题还是算法选择的问题，是特征的问题还是数据本身的问题……

诊断后的模型需要进行调优，调优后的新模型需要重新进行诊断，这是一个反复迭代不断逼近的过程，需要不断地尝试， 进而达到最优状态。

6 模型融合/集成

一般来说，模型融合后都能使得效果有一定提升

工程上，主要提升算法准确度的方法是分别在模型的前端（特征清洗和预处理，不同的采样模式）与后端（模型融合）上下功夫。因为他们比较标准可复制，效果比较稳定。而直接调参的工作不会很多，毕竟大量数据训练起来太慢了，而且效果难以保证。

7 上线运行

这一部分内容主要跟工程实现的相关性比较大。

工程上是结果导向，模型在线上运行的效果直接决定模型的成败。 不单纯包括其准确程度、误差等情况，还包括其运行的速度(时间复杂度)、资源消耗程度（空间复杂度）、稳定性是否可接受。

 

参考地址：https://github.com/geekcircle/machine-learning-interview-qa/blob/master/questions/2.md