机器学习_个人笔记_周志华(更新中......)

第1章 绪论

1.1 引言

形成优秀的心理表征,自然能成为领域内的专家。
系统1 & 系统2。

机器学习:致力于研究如何通过计算的手段,利用经验来改善系统自身的性能。主要研究计算机从数据中产生model的算法,即“learning algorithm”。
“经验”通常的存在形式——“数据”。

1.2 基本术语

数据集
每天记录——示例——样本
属性值
属性空间——样本空间——输入空间
一个示例——特征向量(feature vector)
训练样本——训练示例(training instance)——训练例

学得模型亦称hypothesis,学习过程是为了逼近ground-truth。本书有时称模型为“学习器”(learner)。

标记空间(label space)——输出空间
分类(classificatioin):离散值预测类的学习任务。
回归(regression): 连续值预测类任务。
binary classification任务:includes positive class & negative class。
multi-class classification

预测类任务是希望建立输入空间x到输出空间y的映射f

testing
testing sample
clustering
cluster

据training data是否拥有label information,划分为supervised learning & unsupervised learning。classification和regression是前者的代表,而clustering是后者的代表。

“泛化(generalization)”能力

1.3 假设空间

科学推理的两大基本手段:induction(归纳)& deduction(演绎)。
induction: 从特殊到一般。
deduciton: 从generalization到specialization。

inductive learning(归纳学习)——从样例中学习。分为广义和狭义。

version space

1.4 归纳偏好

inductive bias:机器学习算法在学习过程中对某种类型假设的偏好。任何一个有效的机器学习算法必有其归纳偏好,否则无法产生确定的学习结果。

Attention:
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NFL定理:No Free Lunch Theorem!
NFL定理的重要前提:…
NFL Theorem的寓意:具体问题具体分析。学习算法自身的induction bias与problems是否相配,往往起决定性作用。

1.5 发展历程

20世纪50年代到70年代初:AI研究处于“推理期”。
20世纪70年代中期开始,”知识期“。
20世纪80年代,ML成为一个独立的学科领域,各种ML技术百花初绽——学习期。

本书大部分内容均属于广义的induction learning范畴,涵盖supervised learning and unsupervised learning等等。

ILP:Inductive Logic Programming(归纳逻辑程序设计)。

参数调节上失之毫厘,学习结果可能谬之千里。

statistical learning(统计学习)
Support Vector Machine(SVM,支持向量机)

深度学习:狭义地说是“很多层”的神经网络。

ML已发展为一个相当大的学科领域,本节仅管中窥豹。耐心读完本书会有更全面的了解。

1.6 应用现状

在CV及NLP等“计算机应用技术”领域,ML已成为最重要的技术进步源泉之一。ML也为许多交叉学科提供重要的技术支撑。
“数据分析”是ML技术的舞台。

ML提供数据分析能力,云计算提供数据处理能力,众包(crowdsourcing)提供数据标记能力。

数据挖掘(data mining)。
数据挖掘与机器学习的联系。
数据库领域研究为数据挖掘提供数据管理技术。ML和统计学的研究为data mining提供数据分析技术。

ML技术是建立输入与输出之间联系的内核。

奥巴马的“竞选核武器”——R.Ghani领导的机器学习团队。

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1.7 阅读材料

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第2章 模型评估与选择

2.1 经验误差与过拟合

第3章 线性模型

第4章 决策树

第5章 神经网络

第6章 支持向量机

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