【周志华机器学习】绪论
第一章 绪论
- 机器学习的目标
- 基本术语
- 假设空间
- 归纳偏好
机器学习的目标
机器学习致力于研究如何通过计算的手段,利用经验来玫善系统自身的性能。在计算机中,经验通常以数据形式存在,因此,机器学习研究的主要内容,是关于在计算机上从数据中产生“模型”的算法,即“学习算法”。
基本术语
假定我们收集了一批关于西瓜的数据,例如(色泽=青绿;根蒂=蜷缩;敲声=浊响), (色泽=乌黑;根蒂:稍蜷;敲声=沉闷), (色泽=浅自;根蒂 硬挺;敲声=清脆),……,每对括号内是一条记录,“=”意思是"取值为"。
这组记录的集合称为一个数据集,其中每条记录是关于一个事件或对象的描述,称为一个 示例或样本。反映事件或对象在某方面的表现或性质的事项,例如“色泽”,称为属性或特征;属性取值例如“青绿”称为属性值;属性张成的空间称为属性空间或样本空间。我们把一个示例也称为一个特征向量。
从数据中学的模型的过程叫做学习或者训练,训练过程中使用的数据称为训练数据,其中每个样本称为训练样本,训练样本组成的集合叫做训练集。
分类:预测的是离散值
回归:预测的是连续值
聚类:将训练集的样本分成若干簇,在学习过程中使用的训练样本通常没有标记信息。
根据训练数据是否有标记信息将学习任务分为两大类
监督学习:分类和回归
无监督学习:聚类
泛化能力:学的模型适用于新样本的能力
我们假设样本空间中的全体样本服从一个未知的分布,获得的每个样本都是独立地从这个分布上采样获得的,即独立同分布。
假设空间
归纳:从特殊到一般的泛化
演绎:从一般到特殊的特化
归纳偏好
若模型对于同样的新样本会产生不同的结果,则学习算法的偏好会起到关键作用,例如尽可能特殊或者尽可能一般,这种称为归纳偏好。
“奥卡姆剃刀” (Occam’s razor) 是一种常用的、自然科学研究中最基本的原则,即"若有多个假设与观察一致,则选最简单的那个"如果采用这个原则,并且假设我们认为"更平滑"意味着"更简单" 。
脱离具体问题,空泛地谈论"什么学习算法更好"毫无意义,因为若考虑所有潜在的问题,所有学习算法都一样好。要谈论算法的相对优劣,必须要针对具体的学习问题;在某些问题上表现好的学习算法,在另一些问题上却可能不尽如人意,学习算法自身的归纳偏好与问题是否相配,往往会起到决定性的作用.
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