机器学习是一种算法,需要人工提取特征,然后将这些特征转换为机器可以处理的形式进行训练。传统机器学习主要分为监督学习和无监督学习两类。
深度学习则是基于深度神经网络的学习,能够自动提取特征,采用端到端的学习方式,只需少量预处理即可进行训练。
了解几个关键概念有助于更好地理解机器学习,避免困惑。
训练样本是用于训练的数据,包含输入数据和对应的标签。
训练是指对训练样本的特征进行统计和归纳的过程。
分类模型是通过训练得出的特征和判别标准。
验证是指使用测试数据集来评估模型是否准确的过程。
聚类是一种无监督学习方法,通过计算数据点之间的距离来进行分类。
回归是一种通过因果关系预测结果的方法,常见的回归方法包括线性回归和非线性回归。
线性回归是一种简单的预测方法,通过计算输入数据和输出数据之间的关系得出模型。
损失函数衡量模型预测结果与实际结果的差距,差距越小,模型越准确。
梯度下降法用于寻找损失函数的极值,通过不断调整参数来优化模型。
随机梯度下降法通过每次仅随机选取一部分样本来加速训练过程,适用于大规模数据集。
小批量梯度下降法在每次迭代时选取一定数量的样本进行训练,平衡了效率和精度。
交叉熵用于衡量预测结果与实际结果之间的差距,常与Softmax函数一起使用。
深度学习是一种基于深度神经网络的学习方法,能够自动提取特征,处理复杂的非线性问题。
神经元由线性模型和激活函数组成,通过层层叠加实现复杂模型的构建。
激活函数用于增加模型的非线性特性,常用的激活函数有Sigmoid、ReLU和Softmax等。
独热编码用于多分类问题,通过定义一个高维向量来表示不同类别。
过拟合和欠拟合分别指模型在训练集上的表现和新样本上的表现不佳,需要通过正则化等手段来解决。
了解了机器学习的基础概念后,可以尝试通过TensorFlow等工具来实现简单的机器学习项目,深入理解每个步骤的意义和作用。虽然机器学习利用了统计学等工具,但它有自己的理论体系和应用领域,处理实际问题时需要多学科交叉合作。
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