机器学习实战+源代码

1. 内容提要

本书通过精心编排的实例，切入日常工作任务，摒弃学术化语言，利用高效可复用的 Python 代码阐释如何处理统计数据，进行数据分析及可视化。读者可从中学到一些核心的机器学习算法，并将其运用于某些策略性任务中，如分类、预测及推荐等。本书适合机器学习相关研究人员及互联网从业人员学习参考。

本书没有从理论角度来揭示机器学习算法背后的数学原理，而是通过“原理简述+问题实例+实际代码+运行效果”来介绍每一个算法。这本书的最大好处就是边学边用，非常适合于急需迈进机器学习领域的人员学习。实际上，即使对于那些对机器学习有所了解的人来说，通过代码实现也能进一步加深对机器学习算法的理解。本书的代码采用Python语言编写。Python代码简单优雅、易于上手，科学计算软件包众多，已经成为不少大学和研究机构进行计算机教学和科学计算的语言。相信Python编写的机器学习代码也能让读者尽快领略到这门学科的精妙之处。

2. 本书结构

本书由四大部分15章和4个附录组成。

第一部分分类

本书并没有按照“数据挖掘十大算法”的次序来介绍机器学习算法。第一部分首先介绍了机器学习的基础知识，然后讨论如何使用机器学习算法进行分类。第2章介绍了基本的机器学习算法：k-近邻算法；第3章是本书第一次讲述决策树；第4章讨论如何使用概率分布算法进行分类以及朴素贝叶斯算法；第5章介绍的Logistic回归算法虽然不在排名前十的列表中，但是引入了算法优化的主题，也是非常重要的，这一章最后还讨论了如何处理数据集合中的缺失值；第6章讨论了强大而流行的支持向量机；第7章讨论AdaBoost集成方法，它也是本书讨论分类机器学习算法的最后一章，这一章还讨论了训练样本非均匀分布时所引发的非均衡分类问题。

第二部分利用回归预测数值型数据

第二部分包含两章，讨论连续型数值的回归预测问题。第8章主要讨论了回归、去噪和局部加权线性回归，此外还讨论了机器学习算法必须考虑的偏差方差折中问题。第9章讨论了基于树的回归算法和分类回归树（CART）算法。

第三部分无监督学习

前两部分讨论的监督学习需要用户知道目标值，简单地说就是知道在数据中寻找什么。而第三部分开始讨论的无监督学习则无需用户知道搜寻的目标，只需要从算法程序中得到这些数据的共同特征。第10章讨论的无监督学习算法是K-均值聚类算法；第11章研究用于关联分析的Apriori算法；第12章讨论如何使用FPGrowth算法改进关联分析。

第四部分其他工具

本书的第四部分介绍机器学习算法使用到的附属工具。第13章和第14章引入的两个数学运算工具用于消除数据噪声，分别是主成分分析和奇异值分解。一旦机器学习算法处理的数据集扩张到无法在一台计算机上完全处理时，就必须引入分布式计算的概念，本书最后一章将介绍MapReduce架构。

示例

本书的许多示例演示了如何在现实世界中使用机器学习算法，通常我们按照下面的步骤保证算法应用的正确性：

(1) 确保算法应用可以正确处理简单的数据；

(2) 将现实世界中得到的数据格式化为算法可以处理的格式；

(3) 将步骤2得到的数据输入到步骤1的算法中，检验算法的运行结果。

此外，本书在实现算法的过程中，记录了很多注意事项，将有助于读者深入了解机器学习算法。

3. 目录

5. 代码示例

def classify0(inX, dataSet, labels, k):    dataSetSize = dataSet.shape[0]    diffMat = tile(inX, (dataSetSize,1)) - dataSet    sqDiffMat = diffMat**2    sqDistances = sqDiffMat.sum(axis=1)    distances = sqDistances**0.5   sortedDistIndicies = distances.argsort()     classCount={}    for i in range(k): voteIlabel = labels[sortedDistIndicies[i]] classCount[voteIlabel] = classCount.get(voteIlabel,0) + 1 sortedClassCount = sorted(classCount.iteritems(), key=operator.itemgetter(1), reverse=True) return sortedClassCount[0][0]

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