中科院博士爆料:这些才是机器学习必备的3把金钥匙
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  • 赵伟
  • 2020-05-06 16:55:31 4

你好,我是白朔天,欢迎进入机器学习的世界。接下来的分享中,我们将探讨机器学习建模、评估等方面的核心知识,涵盖机器学习的基本概念和相关的重要内容。

01 机器学习基本概念

机器学习从字面上理解即“让机器具备学习能力”,这与人类的学习过程相类似。人类通过不断学习和实践,最终将所学知识应用于社会。同样,如果能够让机器学习,它们也能像人类一样掌握知识,进而服务于社会。

那么,机器学习的具体目标是什么?为了回答这个问题,我们可以回顾学生时代的学习过程。例如,教材中会介绍加法的计算方法,并提供例题。通过这些输入,我们学会了加法并能在考试中正确解答类似问题。即使遇到未见过的题目,如101+205,我们也能得出正确答案306。

由此引发的一个问题是,如果能够抽象化人类学习过程,并将其转化为一套固定的方法,然后利用机器(如程序、软件或计算机)批量执行这些方法,那么机器是否也能像人类一样拥有学习能力,并掌握特定知识?

这正是机器学习研究的核心问题,也是其最初的目标。

02 机器学习的 3 把金钥匙

人类学习的过程包括做题、校验、归纳。如果我们能够将这些过程提炼成一套固定的方法和规则,那么机器也可以具备学习能力。

在机器学习中,这被称为“3 把金钥匙”,分别是“模型”、“策略”和“算法”。

一、模型

模型对应人类学习过程中的“做题”。做题就是根据题目信息输入答案的过程,可以用数学语言描述为函数 y=f(w,x),其中 x 是输入信息(特征向量),y 是模型给出的答案(预测值),w 是模型参数。

二、策略

策略对应人类学习过程中的“校验”。校验是将预测值与实际结果对比的过程。在机器学习中,这一过程由损失函数(Loss Function)衡量,损失函数用来评估预测值与实际值之间的差距。

三、算法

算法对应人类学习过程中的“归纳”。通过调整参数 w,使损失函数达到最小值,从而不断优化模型。这可以通过求解损失函数的极值来实现。

通过对这 3 把金钥匙的理解,我们可以更好地掌握机器学习的核心原理。尽管存在多种模型(如线性回归、逻辑回归、决策树、神经网络等),但它们都遵循这 3 把金钥匙的原则。可以说,机器学习就是解决一组方程的过程。只要掌握了这 3 个关键方程,就能学会机器学习。

总结

本节介绍了机器学习的基础知识,包括监督学习和无监督学习的区别,以及监督学习中的回归和分类问题。下一节我们将讨论线性回归。

希望这些内容对你有所帮助。感谢阅读!

本文选自:拉勾教育专栏《机器学习入门21讲》见文末了解更多

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