机器学习是人工智能的一个分支,它的核心是通过算法模型从数据中学习规律,对未知数据进行预测或分类。斯坦福大学提供的CS229课程是一个经典的机器学习课程,其中涵盖了机器学习的多个核心概念和算法,如下所述:
线性回归是机器学习中最基础的预测模型之一。它假设一个线性关系存在于输入的特征变量和目标变量之间。线性回归模型的目标是找到最佳的参数,使模型预测值和实际值之间的差异最小化。它通常通过最小化损失函数(例如最小二乘法)来求解参数。损失函数是衡量模型预测误差的函数,可以指导参数的调整。
逻辑回归虽然名称中包含“回归”二字,但实际上是一种分类算法,用于处理二分类问题。通过逻辑函数(如sigmoid函数)将线性回归的输出映射到(0,1)区间,从而预测一个样本属于正类的概率。
支持向量机(SVM)是处理分类问题的强大算法,旨在找到一个超平面来分割不同类别的样本,使两类样本之间的间隔最大化。SVM不仅可以处理线性可分的数据,还可以通过核技巧处理非线性问题。
在机器学习模型构建中,过拟合是一个常见问题,即模型对训练数据学习得太好,以致泛化能力下降。规则化和模型选择是为了防止过拟合而采取的策略。规则化通过在损失函数中添加一个惩罚项来限制模型的复杂度,例如L1和L2规则化。模型选择涉及挑选合适的模型结构和参数,可以通过交叉验证等方法进行。
聚类是无监督学习中的重要任务,旨在根据样本特征的相似性将数据分成若干类别。K-means算法是最常用的聚类算法之一,它通过迭代更新聚类中心和样本的归属来进行聚类。混合高斯模型和期望最大化(EM)算法用于处理含有多个潜在分布的聚类问题。
在线学习关注的是如何让机器学习模型通过不断接收新数据来更新自身,而无需重新训练,这在数据流问题中尤为重要。
主成分分析(PCA)和独立成分分析(ICA)是降维技术,用于提取数据的主要特征,降低数据的维数,从而减少计算复杂性,去除噪声并可视化数据。
因子分析是一种统计模型,用于描述观测变量之间的相关性,假设观测变量由少数几个未观测的变量(因子)通过线性组合加上一些噪声得到。
增强学习是机器学习的一个领域,其中智能体通过与环境交互,根据反馈(奖励或惩罚)来学习最优策略。
典型关联分析(CCA)是一种多视图或多变量的统计分析方法,旨在找出两组变量之间的相关性。
偏最小二乘回归(PLSR)是一种回归分析方法,它通过寻找成分来最大化解释变量和响应变量之间的协方差。
文章的作者通过个人学习笔记的方式整理了上述内容,反映了作者对机器学习各个方面的认识和理解。笔记中不仅涉及了理论知识,还包括了一些实践和应用,如使用Hadoop、Pig、Hive、Mahout和NoSQL等工具处理大数据和分布式计算。作者在笔记中也表达了谦逊的学习态度,鼓励读者在遇到疑问时,参考更权威的资源,并与专家交流。同时,作者提供了联系方式,以便有志同道合的人可以交流和协作。