斯坦福2014机器学习笔记一----基本概念与线性回归

  一、纲要

    机器学习的定义

    监督学习(supervised learning)和无监督学习(unsupervised learning)

    回归问题(regression problem)与分类问题(classification problem)

    鸡尾酒宴问题

    单变量线性回归问题

  二、概念介绍

  1.什么是机器学习?

  一个叫Tom的人对机器学习的定义为:一个程序被认为能从经验E中学习,解决任务T,达到性能P,当且仅当,有了经验E之后,经过度量P的评判,程序在处理T的性能有所提升。这个定义中有三个量:经验E,任务T和度量P。这里引用视频中的一个例子可以更通俗的理解机器学习:一个并不擅长跳棋的人编写了一个跳棋程序,这个程序的牛逼之处在于在他跟程序下了N盘棋之后,程序可以通过观察哪种棋局会赢,哪种棋局会输,从而学习好的布局,这段程序的下棋水平也就越来越高。这就很像之前的AlphaGo,也正是这个AlphaGo,让AI火的一塌糊涂。

  2.监督学习与无监督学习

  监督学习就是我们教计算机如何做事情,我们给出一个数据集,然后给出正确答案。

  无监督学习就是计算机自己学习怎么做事情,只有一个数据集,计算机自己去找出一种结构。

  举个例子:有一堆邮件,我们把这看成是一个数据集,如果我们让计算机把这堆邮件分成普通邮件和垃圾邮件(spam),这是监督学习还是无监督学习?答案是监督学习,因为我们给定了“答案”即分成普通邮件和垃圾邮件。那无监督学习该怎么描述呢?我们让计算机自己去处理这些邮件中,处理的结果可能是将这些邮件分为两类,普通邮件和垃圾邮件。这其实是一种聚类算法。

  聚类算法的另一个例子:Google每天搜索成千上万条新闻,然后自动的把他们分成不同的专题,这也属于无监督学习、聚类算法

  3.回归问题与分类问题

  回归问题即预测连续的输出值,而分类问题是预测离散的输出值。这里的连续跟离散是什么意思呢?还是用例子说明。如果我们需要出售房屋,自变量是房屋的面积,因变量(输出值)是房屋的价格,那么这个输出值就是连续的。作为对比说明离散值,我们需要根据肿瘤的尺寸预测肿瘤是良性的还是恶性的,那输出值就只有0(恶性)和1(良性)两种,这就是离散的,也就是分类问题。

  4.鸡尾酒宴问题

  这个问题我一看到的时候就感觉非常有趣,说的是什么呢?在鸡尾酒宴上,屋子里坐满了人,大家同时都在说话,这是一个复杂的场景,我们将它进行简化到只有两个人,如图

  由于两个人离麦克风的距离不同,所以麦克风接收到的声音的强度是不同的(这是我自己找的“结构”,并不是程序给定了“答案”,所以这也是一种无监督学习的算法),但两段声音是叠加的。利用无监督学习的算法,我们就可以将两个人的声音分离出来。当我听到这个输出的结果的时候,我是整个人被惊艳到了,这是多么的智能啊!

  5.单变量线性回归问题

  这部分就以视频中的房价的例子来说明。首先说明这是一个监督学习(supervised learning)问题,因为我们给了“答案”:单变量、线性。推导过程我用手写方式展示:

以上就是我10月17日学习机器学习的笔记......

  

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