首先我们要探讨的是机器学习的概念。
通俗地说,机器学习是指让计算机具备自主学习的能力。我们向机器传授一些特定的知识或规律,使它能根据这些规律进行预测和决策。
我们可以将计算机比喻成一名学生,而我们则是指导这学生的老师。我们需要教授给学生各种知识,以便他能独立完成任务。为了达到这个目的,我们会让学生大量地做题,以此来掌握所学的知识。
假设我们有100个问题,我们不可能一次性把这些题目都教给学生,因为这样就失去了检验学生是否真正掌握知识的意义。所以我们从这100个问题中挑选出30个作为训练题目,让学生进行学习。然后用剩下的70个问题来评估学生的学习成果。这个过程就是机器学习的核心所在。
在这之中,我们用来训练学生的30个问题称为“训练集”,而用来评估学生表现的70个问题则被称为“验证集”。
如果学生没有通过最终的测试,那么就需要回到初始阶段,重新学习。这个过程被称为“调整参数”。
一旦学生通过了所有测试,就可以正式开始工作了。这时,我们将使用一个新的数据集——“测试集”,来检验学生实际应用所学知识的能力。
接下来,作为老师的我们,需要了解如何有效地指导学生学习。在这个过程中,我使用的是Python编程语言,并借助Spyder这样的工具。大家可以下载Anaconda软件包,安装后就可以使用Spyder编写代码了。
在教学方法上,主要分为两类:一种是没有提供答案的“无监督学习”,另一种是提供了标准答案的“有监督学习”。
无监督学习类似于我们在练习册上只能看到题目,而没有答案的情况。在这种情况下,学生需要自己找出解决问题的方法。
而有监督学习则是提供题目及其对应的答案。这就像我们在学校里做的习题一样,不仅有题目,还有参考答案供我们参考。
在有监督学习中,通常会遇到不同类型的题目,例如选择题、判断题等。同样地,在数据学习领域,有监督学习也分为“回归”和“分类”两大类。
分类的任务是将数据分成不同的类别。例如,根据一系列特征(如酒精含量、含糖量等),我们可以让计算机识别出某种酒是葡萄酒还是白酒。在分类任务中,标签通常是离散的,例如“白酒”或“红酒”。
另一方面,当预测的目标是一个连续的值时,这就属于“回归”任务。例如,如果我们需要预测某瓶酒的价格,这就属于回归问题。因此,当预测的变量是离散的时,我们称之为分类;当预测的变量是连续的时,则称为回归。