机器学习算法汇总大全
机器学习算法解析
机器学习算法解析机器学习算法是指一类可以从数据中学习模型并进行预测和决策的算法。
这些算法基于统计学原理和数据模式识别，通过训练数据集来对未知数据进行预测和分类。
以下是对几种常见机器学习算法的解析。
一、线性回归算法线性回归算法是一种最简单、最经典的机器学习算法。
它的目标是找到一条直线来最好地拟合数据点。
算法基于输入特征与输出目标之间的线性关系，通过最小二乘法来估计回归模型的参数，从而进行预测和分析。
二、决策树算法决策树算法是一种基于树形结构的机器学习算法。
它通过一系列的判断条件来对输入数据进行分类和预测。
决策树算法的构建过程中，根据特征的重要性和不纯度来选择最佳的分裂点，从而构建出一棵具有最好分类性能的决策树模型。
三、支持向量机算法支持向量机算法是一种用于分类和回归的机器学习算法。
它通过构建一个或多个超平面来实现对数据的二元分类或多元分类。
支持向量机算法的关键思想是找到能够将不同类别的样本分隔开的最优超平面。
在构建模型的过程中，支持向量机算法会根据样本点与超平面的距离来选择最佳的分割点，从而实现对未知数据的分类。
四、朴素贝叶斯算法朴素贝叶斯算法是一种基于贝叶斯定理的机器学习算法。
它通过统计特征之间的条件概率来对数据进行分类。
朴素贝叶斯算法的核心假设是所有特征之间相互独立。
在模型的训练过程中，朴素贝叶斯算法会根据训练数据集来估计不同类别的联合概率分布，从而实现对未知数据的分类。
五、聚类算法聚类算法是一种无监督学习的机器学习算法。
它通过将相似的数据点聚集在一起来实现对数据的分组和分类。
聚类算法的目标是找到数据之间的内在模式和结构，从而对数据进行分组和簇的形成。
常见的聚类算法有K均值聚类算法、层次聚类算法等。
六、神经网络算法神经网络算法是一种模拟人脑神经网络结构和功能的机器学习算法。
它通过层层连接的神经元和反向传播算法来学习和处理数据。
神经网络算法的核心思想是通过不断调整神经元之间的连接权重来实现对数据的学习和判断。
机器学习算法 总结
机器学习算法总结机器学习算法是一种能够让计算机自动学习和改进自身性能的方法。
它使用数学和统计技术来分析和解释数据，而不是依靠人工编程来完成特定任务。
机器学习算法可以应用于各个领域，例如图像和语音识别、自然语言处理、生物信息学等。
在机器学习算法中，最常见的分类是监督学习算法、无监督学习算法和强化学习算法。
监督学习算法依赖于已标注的训练样本，通过学习这些样本来预测新的未知数据。
常见的监督学习算法包括决策树、支持向量机、朴素贝叶斯和神经网络。
无监督学习算法则不依赖于标注样本，而是通过发现数据之间的相似性和模式来进行学习和推断。
聚类、关联规则和降维是无监督学习算法的常见应用。
聚类算法可将相似的数据样本分组到不同的簇中，关联规则算法则用于发现数据集中的关联性，而降维算法则旨在减少数据集中的特征数量。
强化学习算法与监督学习和无监督学习不同，它并不依赖于标注样本，而是通过与环境的交互来学习。
它的目标是通过最大化累积奖励来选择最佳的行动策略。
常见的强化学习算法包括Q学习和深度强化学习。
除了上述主要的分类，还有其他一些常见的机器学习算法。
其中，决策树是一种基于树形结构的分类算法，它通过递归地划分数据集来进行预测。
支持向量机是一种用于分类和回归分析的监督学习算法，它通过找到一个最佳的超平面来进行分类。
朴素贝叶斯算法则基于贝叶斯理论，通过计算给定某个特征的条件下其他特征的条件概率来进行预测。
神经网络算法模拟人类神经系统的工作原理，通过多层次的节点和连接来进行学习和预测。
机器学习算法在实际应用中具有广泛的应用。
例如，图像和语音识别算法被广泛应用于人脸识别、语音助手和自动驾驶系统中。
自然语言处理算法则用于文本分析、机器翻译和语音识别。
生物信息学中的机器学习算法可用于基因组学、蛋白质结构预测和药物设计等。
然而，机器学习算法也存在一些挑战和限制。
首先，算法的性能往往依赖于所使用的数据集，因此，当数据集不准确或存在偏差时，算法的性能可能会下降。
机器学习算法详解(六)
机器学习算法详解机器学习算法是当今人工智能领域的热门话题，它通过训练数据来学习模式和规律，从而使计算机系统能够自动进行决策和预测。
机器学习算法可以应用于各种领域，如医疗诊断、金融风险管理、推荐系统等。
本文将详细介绍几种常见的机器学习算法，包括监督学习、无监督学习和强化学习。
监督学习是一种常见的机器学习算法，它通过训练数据集中的已知输入和输出来学习模型。
监督学习算法包括线性回归、逻辑回归、决策树、支持向量机等。
其中，线性回归是一种用于预测连续数值的算法，它通过拟合数据点到一条直线上来进行预测。
逻辑回归是一种用于分类问题的算法，它通过拟合数据点到一条曲线上来进行分类。
决策树是一种用于分类和回归问题的算法，它通过构建树形结构来进行决策。
支持向量机是一种用于分类和回归问题的算法，它通过构建最大间隔超平面来进行分类和回归。
无监督学习是另一种常见的机器学习算法，它通过训练数据集中的未知输入来学习模型。
无监督学习算法包括聚类、降维、关联规则等。
其中，聚类是一种用于将数据点划分为不同类别的算法，它通过找到数据点之间的相似性来进行聚类。
降维是一种用于减少数据维度的算法，它通过保留数据点之间的重要关系来进行降维。
关联规则是一种用于发现数据之间的关联关系的算法，它通过挖掘数据集中的频繁项集来进行关联规则的发现。
强化学习是一种用于训练智能体来进行决策的机器学习算法，它通过试错来学习最优策略。
强化学习算法包括值迭代、策略迭代、Q学习等。
其中，值迭代是一种用于求解马尔可夫决策过程的算法，它通过迭代更新值函数来求解最优策略。
策略迭代是一种用于求解马尔可夫决策过程的算法，它通过迭代更新策略函数来求解最优策略。
Q学习是一种用于求解马尔可夫决策过程的算法，它通过更新Q值函数来求解最优策略。
总结来说，机器学习算法包括监督学习、无监督学习和强化学习三种类型，每种类型又包括多种具体的算法。
这些算法在不同领域有着广泛的应用，如自然语言处理、图像识别、智能交通等。
机器学习10大经典算法详解
机器学习10⼤经典算法详解本⽂为⼤家分享了机器学习10⼤经典算法，供⼤家参考，具体内容如下1、C4.5C4.5算法是机器学习算法中的⼀种分类决策树算法,其核⼼算法是ID3算法. C4.5算法继承了ID3算法的优点，并在以下⼏⽅⾯对ID3算法进⾏了改进：1)⽤信息增益率来选择属性，克服了⽤信息增益选择属性时偏向选择取值多的属性的不⾜；2)在树构造过程中进⾏剪枝；3)能够完成对连续属性的离散化处理；4)能够对不完整数据进⾏处理。
C4.5算法有如下优点：产⽣的分类规则易于理解，准确率较⾼。
其缺点是：在构造树的过程中，需要对数据集进⾏多次的顺序扫描和排序，因⽽导致算法的低效。
2、The k-means algorithm即K-Means算法k-means algorithm算法是⼀个聚类算法，把n的对象根据他们的属性分为k个分割，k < n。
它与处理混合正态分布的最⼤期望算法很相似，因为他们都试图找到数据中⾃然聚类的中⼼。
它假设对象属性来⾃于空间向量，并且⽬标是使各个群组内部的均⽅误差总和最⼩。
3、Support vector machines⽀持向量机⽀持向量机（Support Vector Machine），简称SV机（论⽂中⼀般简称SVM）。
它是⼀种监督式学习的⽅法，它⼴泛的应⽤于统计分类以及回归分析中。
⽀持向量机将向量映射到⼀个更⾼维的空间⾥，在这个空间⾥建⽴有⼀个最⼤间隔超平⾯。
在分开数据的超平⾯的两边建有两个互相平⾏的超平⾯。
分隔超平⾯使两个平⾏超平⾯的距离最⼤化。
假定平⾏超平⾯间的距离或差距越⼤，分类器的总误差越⼩。
⼀个极好的指南是C.J.C Burges的《模式识别⽀持向量机指南》。
van der Walt和Barnard 将⽀持向量机和其他分类器进⾏了⽐较。
4、The Apriori algorithmApriori算法是⼀种最有影响的挖掘布尔关联规则频繁项集的算法。
其核⼼是基于两阶段频集思想的递推算法。
机器学习的基础算法和数学知识
机器学习的基础算法和数学知识人工智能、机器学习是如今最为热门的话题之一。
如果你想要开始探索这个领域，那么了解机器学习中的基本算法和数学知识就至关重要。
一、线性回归线性回归是机器学习中用于预测连续输出的最基本算法。
它的目标是寻找一个最佳的拟合函数，使得预测值与实际值之间的误差最小化。
这个“最佳的拟合函数”是由一条直线或超平面表示的，称为“回归线”或“回归平面”。
常见的线性回归算法包括最小二乘法、梯度下降法等。
在数学上，线性回归的目标函数是R2损失函数，它表示预测值与实际值之间的残差平方和。
然后，我们求解这个目标函数的最小值，并使用得到的权重值和偏差值计算预测值。
二、逻辑回归逻辑回归用于分类问题，它的目标是预测一个样本属于哪个分类。
逻辑回归的输出是0和1之间的概率，它比较适用于二分类问题。
与线性回归相似，逻辑回归也是通过目标函数来确定模型的参数。
逻辑回归的目标函数是交叉熵损失函数，这个函数让预测值与实际值之间的误差最小。
逻辑回归还包括一个“sigmoid”函数，用于将连续数值映射到0到1的概率范围内。
三、支持向量机支持向量机是一种被广泛使用的分类算法。
与逻辑回归相比，它更具有优越的泛化能力和解决高维数据问题的能力。
支持向量机在解决二分类问题时，我们需要在支持向量之间找到一个超平面来进行分类。
支持向量是距离超平面最近的样本点, 它们是确定分类超平面的决策点。
支持向量机的目标是在正确分类的情况下，最大化两侧之间的间隔。
支持向量机的核函数往往是高斯核函数，它用于将低维数据转换到高维空间，以解决线性不可分问题。
四、决策树决策树是一种用于分类和回归问题的树形结构。
它常常被用来预测离散和连续性数值的问题。
决策树的优势在于易于理解和解释。
我们可以基于决策树的规则来解释模型的决策过程。
决策树算法有许多不同的实现方式，包括ID3、C4.5和CART。
五、数学知识机器学习需要掌握大量的数学知识，包括线性代数、概率统计、微积分等。
机器学习的基本算法
机器学习的基本算法机器学习是一种人工智能技术，其主要目的是从数据中学习并自动更新模型。
机器学习能够利用人工智能的算法来模拟人类的学习方式，从而让计算机能够自主学习并自动调整模型。
在机器学习中，基本算法是必不可少的，它们是机器学习的基石。
本文将介绍机器学习的基本算法。
1. 监督学习算法监督学习是机器学习中最常见的算法之一。
在监督学习中，我们需要给计算机提供一组已经标记好的数据，也就是输入数据和对应的输出数据。
计算机可以通过对这些数据进行分析和学习，来预测新的输出数据。
监督学习的算法包括：线性回归、逻辑回归、支持向量机、决策树、随机森林、神经网络等。
2. 无监督学习算法与监督学习相比，无监督学习算法不需要提供已经标记好的数据。
在无监督学习中，计算机只需根据数据的结构、分布和相似性等特征来学习规律。
无监督学习的算法包括：聚类、降维、关联规则挖掘等。
3. 半监督学习算法半监督学习是介于监督学习和无监督学习之间的一种机器学习算法。
半监督学习算法需要提供一小部分带标签的数据，和大量未标记的数据。
计算机可以利用这些已知的标签来学习未知的标签，从而提高预测的准确性。
半监督学习的算法包括：协同过滤、图半监督学习等。
4. 强化学习算法强化学习是一种面向目标的学习方法，它的目的是让计算机能够自主学习如何做出最优的决策。
在强化学习中，我们需要给计算机提供一种关于如何达到目标的指导，并通过奖励来鼓励计算机作出正确的决策。
强化学习的算法包括：Q学习、蒙特卡罗树搜索、策略梯度等。
5. 深度学习算法深度学习是一种基于神经网络的机器学习算法。
它可以处理大规模的非结构化或半结构化数据，如图像、语音、文本等。
深度学习的算法可以通过连续的层次结构，从数据中提取更加抽象的特征，从而实现更高精度的分析和预测。
深度学习的算法包括：卷积神经网络、循环神经网络、深度置信网络等。
总结机器学习的基本算法分为监督学习、无监督学习、半监督学习、强化学习和深度学习。
机器学习中的分类算法及其应用场景
机器学习中的分类算法及其应用场景机器学习是一种人工智能的分支，旨在通过数据的分析和模式的发现，使机器具备从经验中学习，并自动改善性能的能力。
分类算法是机器学习中最常用的一类算法，用于将数据集中的样本划分到不同的类别中。
在本文中，我们将介绍几种常见的分类算法及其应用场景。
一、决策树算法决策树算法是一种简单但常用的分类算法。
它通过创建一颗树状结构，从根节点开始递归地对数据集进行划分，直到达到指定的终止条件。
决策树算法的优点是易于理解和解释，并且能够处理大规模的数据集。
它在许多领域都有应用，例如医学诊断、金融风险评估和客户分类等。
二、朴素贝叶斯算法朴素贝叶斯算法是一种基于贝叶斯定理的分类算法。
它假设各个特征之间相互独立，并通过计算后验概率来进行分类。
朴素贝叶斯算法的优点是运算速度快、易于实现，并且对数据集中的噪声和缺失值有一定的鲁棒性。
它常用于文本分类、垃圾邮件过滤和情感分析等领域。
三、支持向量机算法支持向量机算法是一种基于统计学习理论的分类算法。
它通过在特征空间中构建一个最优的超平面，将不同类别的样本分开。
支持向量机算法的优点是能够处理高维数据、具有较高的准确率和鲁棒性。
它在图像识别、手写体识别和生物信息学等领域有广泛应用。
四、最近邻算法最近邻算法是一种简单但有效的分类算法。
它基于样本之间的距离度量，将测试样本分类为距离最近的训练样本所属的类别。
最近邻算法的优点是易于实现、不需要训练过程，并且对异常值有较好的鲁棒性。
它在推荐系统、图像识别和医学诊断等领域有广泛应用。
五、神经网络算法神经网络算法是一种模拟人脑神经网络结构和功能的分类算法。
它由多个神经元组成的层次结构，在训练过程中通过调整连接权重来实现模式的学习和分类。
神经网络算法的优点是能够处理复杂的非线性问题，并且具有较强的泛化能力。
它在图像处理、语音识别和自然语言处理等领域有广泛应用。
总结起来，机器学习中的分类算法有很多种，每种算法都有其适用的场景和特点。
机器学习算法解析
机器学习算法解析机器学习算法是计算机科学和人工智能领域中的重要组成部分，它通过分析和理解大量的数据，使计算机能够自动学习并做出决策。
不同的机器学习算法适用于不同的问题和数据类型，本文将对几种常见的机器学习算法进行解析。
一、线性回归算法线性回归算法是最简单的机器学习算法之一，它通过建立一个线性模型来预测连续型变量的值。
该算法通过找到最佳拟合直线来描述变量之间的线性关系。
它使用最小二乘法来计算误差，并进行参数估计。
线性回归算法广泛应用于房价预测、销售预测等实际问题中。
二、决策树算法决策树算法是一种基于树形结构的分类和回归算法。
它通过将数据集按照属性特征进行划分，并生成一棵决策树。
决策树的每个节点代表一个属性，边代表属性的取值，叶子节点代表最终的分类或回归结果。
决策树算法具有可解释性强、计算复杂度低等优点，被广泛应用于金融风控、医疗诊断等领域。
三、支持向量机算法支持向量机算法是一种二分类算法，它通过构建超平面来将不同类别的数据分开。
该算法寻找离超平面最近的一些数据点，称为支持向量，以最大化分类间隔。
支持向量机算法具有良好的泛化能力，适用于处理高维数据和非线性问题。
它被广泛应用于文本分类、图像识别等领域。
四、聚类算法聚类算法是一种将数据集按照相似性进行分组的无监督学习算法。
它通过计算数据点之间的距离或相似性，将相似的数据点归为一类。
常见的聚类算法包括K均值聚类、层次聚类等。
聚类算法可以用于市场细分、推荐系统等领域。
五、深度学习算法深度学习算法是机器学习的一个分支，它模拟人脑神经网络的工作原理。
该算法通过多层神经网络进行学习和训练，可以自动提取高级特征和表示。
深度学习算法在图像识别、语音识别、自然语言处理等任务中取得了巨大的成功。
综上所述，机器学习算法在人工智能领域中扮演着重要的角色。
通过对不同算法的解析，我们能够更好地理解它们的原理和应用场景。
随着技术的进步和数据的不断增加，相信机器学习算法将在未来发挥更加重要的作用，为社会带来更多的价值。
机器学习算法汇总大全
一致：W与Q有相同的性质。eg.
i.i.d 划分：设样本定义于d维空间，要寻找在这个空 间上的决策分界面 泛化（推广能力）：对未知样本的判断能力
What’s is the Learning Problem?
Learning
= Improving with experience at some task
讨论议题
机器学习的主要策略与基本结构
机器学习的主要策略
机器学习系统的基本结构
机器学习系统的基本结构
我们以西蒙的学习定义做为出发点，建立起下图
1.1所示的简单的学习模型，然后通过对这个简单 模型的讨论，总结出设计学习系统应当注意的某 些总的原则。
图 1.1 学习系统的基本结构
定义
推理 认知 识别 ……
等智能
给定数据（样本、实例）和一定的学习规则， 从数据中获取知识的能力
机器学习与人工智能
自然智慧的伟大与奥妙
举例：婴儿的认知能力（声音、人脸、汽车…）
重要的二个特点：
容错性，推广能力（举一反三）
机器智能：希望用机器实现部分智能 基于数据的机器学习问题（引自清华张学工教
课程内容简介
第2章，基于符号和逻辑表示的概念学习（简介） 第3章，决策树 第4章，回归模型与神经网络 第5章，评估假设 第6章，贝叶斯理论（混合模型与EM算法）
第7章，基于实例的学习（核函数与径向基函数网络）
第8章，马尔科夫与隐马尔可夫模型 第9章，支持向量机（线性判别与SVM）
其它参考书
《机器学习及其应用》，周志华，王钰主编，清
华大学出版社，2009。 《神经网络与机器学习》，Simon Haykin著， 机械工业出版社，2010。 《机器学习导论》，Ethem Alpaydin著，机械 工业出版社，2009。 《Machine Learning—— A Probabilistic Perspective》 Kevin P. Murphy, 2012
17个机器学习的常用算法！
17个机器学习的常用算法！1. 监督式学习：在监督式学习下，输入数据被称为“训练数据”，每组训练数据有一个明确的标识或结果，如对防垃圾邮件系统中“垃圾邮件”“非垃圾邮件”，对手写数字识别中的“1“，”2“，”3“，”4“等。
在建立预测模型的时候，监督式学习建立一个学习过程，将预测结果与“训练数据”的实际结果进行比较，不断的调整预测模型，直到模型的预测结果达到一个预期的准确率。
监督式学习的常见应用场景如分类问题和回归问题。
常见算法有逻辑回归（Logistic Regression）和反向传递神经网络（Back Propagation Neural Network）2. 非监督式学习：在非监督式学习中，数据并不被特别标识，学习模型是为了推断出数据的一些内在结构。
常见的应用场景包括关联规则的学习以及聚类等。
常见算法包括Apriori算法以及k-Means算法。
3. 半监督式学习：在此学习方式下，输入数据部分被标识，部分没有被标识，这种学习模型可以用来进行预测，但是模型首先需要学习数据的内在结构以便合理的组织数据来进行预测。
应用场景包括分类和回归，算法包括一些对常用监督式学习算法的延伸，这些算法首先试图对未标识数据进行建模，在此基础上再对标识的数据进行预测。
如图论推理算法（Graph Inference）或者拉普拉斯支持向量机（Laplacian SVM.）等。
4. 强化学习：在这种学习模式下，输入数据作为对模型的反馈，不像监督模型那样，输入数据仅仅是作为一个检查模型对错的方式，在强化学习下，输入数据直接反馈到模型，模型必须对此立刻作出调整。
常见的应用场景包括动态系统以及机器人控制等。
常见算法包括Q-Learning以及时间差学习（Temporal difference learning）在企业数据应用的场景下，人们最常用的可能就是监督式学习和非监督式学习的模型。
在图像识别等领域，由于存在大量的非标识的数据和少量的可标识数据，目前半监督式学习是一个很热的话题。
机器学习方法初中
机器学习方法初中
初中阶段的机器学习方法包括以下几种：
1. 决策树：决策树是一种基于树形结构的机器学习方法，通过一系列的判断和条件分支来预测结果。
2. 朴素贝叶斯分类器：朴素贝叶斯分类器是一种基于贝叶斯定理的机器学习方法，通过统计不同特征出现的概率来进行分类。
3. K近邻算法：K近邻算法是一种基于距离度量的机器学习方法，通过找到与待分类样本最近的K个样本来进行分类。
4. 线性回归：线性回归是一种用于建立因变量与自变量之间线性关系的机器学习方法，可以用于预测和分析数据。
5. 支持向量机：支持向量机是一种二分类算法，通过找到能够将不同类别样本分开的最优超平面来进行分类。
这些机器学习方法在初中阶段主要用于分析和处理简单的数据，并可以进行一些基本的预测和分类任务。
机器学习算法汇总大全
机器学习算法汇总大全机器学习是最近几年兴起的一门前沿学科，现在已经应用于各个领域。
在这个领域里，有各种不同的算法，每个算法都有它自己的特点和优点。
这篇文章旨在介绍最常见的机器学习算法，并对它们的优缺点以及适用场景进行简单的讲解。
监督学习算法监督学习是机器学习中最常用、最成熟、也最易于理解的一个分支。
在监督学习中，训练数据是已知答案的，即每个训练样本都有对应的标签或分类，模型的目标是学习这些训练样本和标签之间的关系，然后用模型去预测未知样本的标签或分类。
1. 线性回归线性回归是一种用来建立两种变量之间线性关系的监督学习算法。
线性回归模型可以用于处理连续数据的回归问题。
它的主要思想是通过拟合最小平方误差直线来解决预测问题。
线性回归的优点在于它的简单性，但是它只适用于二元分类或回归问题，对于多类别问题的解决效果较差。
2. 逻辑回归逻辑回归虽然名字里面带着“回归”，但却是解决分类问题的一种监督学习算法。
逻辑回归模型使用了Sigmoid函数来处理分类问题，输出值可以在[0, 1]之间，可以看成是概率值。
逻辑回归可以解决二元分类、多元分类以及连续数据的分类问题。
3. K近邻算法K近邻算法是一种简单而有效的监督学习算法。
它的核心思想是最邻近原则，即如果一个样本在特征空间中的k个最近邻居中大多数属于某个类别，则该样本也属于该类别。
K近邻算法可以处理多元分类和连续数据的分类问题。
4. 决策树决策树是一种重要的监督学习算法，它的核心思想是通过分裂特征空间来不断划分样本，最终形成一棵决策树。
决策树模型可以用于解决分类问题和回归问题。
决策树算法对于处理大量特征和数据集时的计算效率非常高，但同时也易受噪声影响，容易出现过度拟合的问题。
5. 支持向量机支持向量机是一种基于统计学习的监督学习算法，它的核心思想是在特征空间中找到一个最佳的超平面来进行分类。
支持向量机算法可以用于解决二元分类、多元分类以及连续数据的分类问题。
非监督学习算法非监督学习算法是一种无监督的机器学习方法，它的输入数据不带标签或分类信息。
机器学习模型的可解释性算法汇总
机器学习模型的可解释性算法汇总目前很多机器学习模型可以做出非常好的预测，但是它们并不能很好地解释他们是如何进行预测的，很多数据科学家都很难知晓为什么该算法会得到这样的预测结果。
这是非常致命的，因为如果我们无法知道某个算法是如何进行预测，那么我们将很难将其前一道其它的问题中，很难进行算法的debug。
本文介绍目前常见的几种可以提高机器学习模型的可解释性的技术，包括它们的相对优点和缺点。
我们将其分为下面几种：Partial Dependence Plot (PDP)；Individual Condi ti onalExpectation (ICE)Permu te d Feature ImportanceGlobal SurrogateLocal Surrogate (LIME)Shapley Value (SHAP)六大可解释性技术01Partial Dependence Plot (PDP)PDP是十几年之前发明的，它可以显示一个或两个特征对机器学习模型的预测结果的边际效应。
它可以帮助研究人员确定当大量特征调整时，模型预测会发生什么样的变化。
上面图中，轴表示特征的值，轴表示预测值。
阴影区域中的实线显示了平均预测如何随着值的变化而变化。
PDP能很直观地显示平均边际效应，因此可能会隐藏异质效应。
例如，一个特征可能与一半数据的预测正相关，与另一半数据负相关。
那么PDP图将只是一条水平线。
02Individual Conditional Expectation (ICE)ICE和PDP非常相似，但和PDP不同之处在于，PDP绘制的是平均情况，但是ICE会显示每个实例的情况。
ICE 可以帮助我们解释一个特定的特征改变时，模型的预测会怎么变化。
如上图所示，与PDP不同，ICE曲线可以揭示异质关系。
但其最大的问题在于：它不能像PDP那样容易看到平均效果，所以可以考虑将二者结合起来一起使用。
03Permuted Feature ImportancePermuted Feature Importance 的特征重要性是通过特征值打乱后模型预测误差的变化得到的。
大数据常用的算法
大数据常用的算法
一、机器学习算法
1．决策树
决策树（Decision Tree）是一种基于分类与回归的树状模型，本质上是一种递归分割数据集的方法，又称为分类回归树（Classification and Regression Tree），它会针对每个属性对数据集进行照亮的分割，以达到更好的预测结果。
决策树的应用范围非常广泛，从大数据分析、垃圾邮件过滤、贷款申请审批等很多场景都可以使用决策树。
2．随机森林
随机森林（Random Forest）是一种基于决策树的集成学习模型，它由一系列由决策树构成的“森林”来组成，每次从数据集中随机选出样本子集来做训练集，并用决策树拟合出来，最终建立多棵决策树，将最终的结果进行采样，取出最能反映总体的决策树作为最终的预测结果。
随机森林具有很高的准确率，同时能够处理很高维度的数据，可以应用于数据挖掘、计算机视觉等多个领域。
3．支持向量机
支持向量机（Support Vector Machine）是一种基于支持向量的机器学习模型，它主要用于二分类与多分类问题，也可以用于回归问题。
它的基本原理是在空间中找到最佳支持向量，以此来拟合出分类的模型，以便对新的输入数据做出判断。
机器学习算法汇总大全
机器学习算法汇总大全1.监督学习算法- 线性回归（Linear Regression）：用于预测连续值的算法，尝试在特征和目标之间建立线性关系。
- 逻辑回归（Logistic Regression）：用于二分类或多分类问题的算法，通过使用逻辑函数建立输入变量与输出变量之间的关系。
- 决策树（Decision Tree）：一种基于树结构的分类和回归算法，通过对数据进行划分来做出预测。
- 支持向量机（Support Vector Machine）：用于分类和回归问题的算法，通过找到最佳的决策边界来进行分类或回归。
- 随机森林（Random Forest）：由多个决策树构成的集成学习算法，通过投票或平均预测结果来做出最终的决策。
- k近邻（k-nearest neighbors）：根据输入样本的邻近样本来进行分类和回归预测。
- 神经网络（Neural Networks）：通过模拟人类神经系统的结构和功能，进行模式识别和预测。
2.无监督学习算法- k均值聚类（k-means clustering）：根据样本之间的相似度将数据分为不同的簇。
- 高斯混合模型（Gaussian Mixture Model）：通过将数据建模为多个高斯分布的混合来进行聚类和密度估计。
- 关联规则挖掘（Association Rule Mining）：发现数据项之间关联关系的算法，常用于市场篮子分析。
- 图像分割（Image Segmentation）：将图像分解为不同的区域或对象的算法，用于计算机视觉任务。
- 高斯隐马尔可夫模型（Gaussian Hidden Markov Model）：用于序列数据的建模算法，例如语音识别和文本生成。
3.强化学习算法- Q学习（Q-Learning）：基于状态和动作的值函数来进行决策的强化学习算法。
- SARSA（State-Action-Reward-State-Action）：类似于Q学习，但采用了更加现实的行动策略。
机器学习算法总结
机器学习算法总结概述机器学习算法是人工智能领域的重要组成部分，它通过利用数据和统计学方法让计算机自动学习，从而实现对未知数据的预测和决策。
机器学习算法可以细分为监督学习、无监督学习和半监督学习三个主要类别。
本文将对常见的机器学习算法进行总结和概述。
监督学习算法线性回归线性回归是一种经典的监督学习算法，它基于线性关系建立模型来预测数据。
线性回归通常用于连续数值的预测问题，通过最小二乘法或梯度下降法来拟合数据和确定最佳的回归系数。
逻辑回归逻辑回归是常用的分类算法，它可以预测二分类或多分类问题。
逻辑回归通过将线性回归的结果传递给一个sigmoid函数，将预测结果转化为概率值，并根据阈值来判断分类结果。
决策树决策树是一种通过树状结构进行决策的算法。
它将特征进行分裂，形成多个节点和分支，最后将样本进行分类。
决策树算法简单、易于理解和解释，但容易出现过拟合的问题。
随机森林随机森林是一种集成学习算法，它通过将多个决策树组合成一个强大的分类器或回归模型。
随机森林通常通过随机采样和特征随机选择来降低过拟合风险，同时具有较高的预测准确性和稳定性。
支持向量机支持向量机是一种二分类算法，它通过寻找一个最优的超平面来将样本进行分类。
它基于样本间的最大间隔来构建分类器，并通过核函数将线性不可分的问题映射到高维空间中解决。
无监督学习算法K均值聚类K均值聚类是一种常用的无监督学习算法，它将样本分为K个簇，通过最小化样本到簇中心的距离来实现聚类。
K均值聚类算法容易受初始簇中心选择的影响，并且对离群点较为敏感。
DBSCANDBSCAN是一种基于密度的聚类算法，它通过定义样本密度和邻域范围来识别簇。
相比于K均值聚类，DBSCAN可以自动识别任意形状的簇，并且对离群点有较好的鲁棒性。
主成分分析主成分分析(PCA)是一种常用的降维算法，它通过将原始特征转化为一组新的无关联的主成分来实现数据的降维和压缩。
PCA可以保留大部分的数据变异信息，从而有效地减少特征维度。
机器学习经典算法(PPT45页)
培训专用
七、K-means
• K-means算法是很典型的基于距离的聚类算法，采 用距离作为相似性的评价指标，即认为两个对象的 距离越近，其相似度就越大。该算法认为簇是由距 离靠近的对象组成的，因此把得到紧凑且独立的簇 作为最终目标。
1)adaboost是一种有很高精度的分类器 2)可以使用各种方法构建子分类器，adaboost算法提
供的是框架 3)当使用简单分类器时，计算出的结果是可以理解的。
而且弱分类器构造极其简单 4)简单，不用做特征筛选 5)不用担心overfitting
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adaboost算法的一些实际可以使用的场景：
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步骤1：发现频繁项集
❖ 频繁项集发现过程： ❖ （1）扫描 ❖ （2）计数 ❖ （3）比较 ❖ （4）产生频繁项集 ❖ （5）连接、剪枝，产生候选项集 ❖ 重复步骤（1）~（5）直到不能发现更大频集
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步骤2：产生关联规则
• 根据前面提到的置信度的定义，关联规则的产生如 下：
• （1）对于每个频繁项集L，产生L的所有非空子集； • （2）对于L的每个非空子集S，如果
• 主要应用在电子邮件过滤和文本分类的研究
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朴素贝叶斯算法原理：
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四、KNN
• K-近邻分类算法（K Nearest Neighbors，简称KNN） 通过计算每个训练数据到待分类元组的距离，取和 待分类元组距离最近的K个训练数据，K个数据中哪 个类别的训练数据占多数，则待分类元组就属于哪 个类别。
介绍常见的机器学习算法及其优缺点
介绍常见的机器学习算法及其优缺点机器学习算法是人工智能领域中的重要组成部分，它在各种应用中发挥着重要的作用。
以下是常见的机器学习算法及其优缺点的介绍。
1. 逻辑回归（Logistic Regression）:逻辑回归是一种用于解决分类问题的机器学习算法。
它通过将输入的特征线性组合并应用sigmoid函数将预测值限制在0和1之间来预测目标变量的概率。
逻辑回归的优点是计算简单，速度快，并且可以提供类别概率的估计。
然而，逻辑回归只能解决二分类问题，并且对特征之间的相关性较敏感。
2. 决策树（Decision Tree）：决策树是一种通过对数据集中的特征进行递归划分来建立模型的机器学习算法。
决策树的优点是易于理解和解释，并且可以处理离散和连续特征。
此外，决策树可以处理大规模数据集。
然而，决策树容易过拟合，因此需要进行剪枝操作来避免过拟合。
3. 支持向量机（Support Vector Machines，SVM）：支持向量机是一种广泛使用的机器学习算法，可用于分类和回归问题。
SVM通过在特征空间中构建一个最优超平面来进行分类。
它的优点在于可以处理高维空间中的复杂问题，并且对于较小的训练集也能表现出色。
然而，SVM对于大规模数据集训练时间较长，并且对于非线性问题需要通过核函数进行转换。
4. 随机森林（Random Forest）：随机森林是一种集成学习算法，它通过组合多个决策树来提高预测的准确性。
每个决策树都是在随机选择的样本和特征集上构建的，然后通过投票或平均获得最终的预测结果。
随机森林的优点在于能够处理高维特征和大规模数据集，并且对于缺失数据和异常值具有较强的鲁棒性。
然而，随机森林模型的解释性较差，并且需要大量的时间和计算资源进行训练。
5. 神经网络（Neural Networks）：神经网络是一种模拟人类神经系统的机器学习算法。
它由多个神经元层组成，其中每个神经元与前一层的神经元相连。
神经网络的优点在于可以处理具有复杂结构的数据，并且具有较高的预测准确性。
10种机器学习算法介绍
线性回归
针对线性回归容易出现欠拟合的问题，采取局部加权线性回归。
在该算法中，赋予预测点附近每一个点以一定的权值，在这上面基于波长函数来进行普通的线
性回归.可以实现对临近点的精确拟合同时忽略那些距离较远的点的贡献，即近点的权值大，远 点的权值小，k为波长参数，控制了权值随距离下降的速度，越大下降的越快。
缺点：
(1) SVM算法对大规模训练样本难以实施
(2) 用SVM解决多分类问题存在困难
经典的支持向量机算法只给出了二类分类的算法，而在数据挖掘的实际应用中，一般要解决多类 的分类问题。
朴素贝叶斯
#Import Library from sklearn.naive_bayes import GaussianNB #Assumed you have, X (predictor) and Y (target) for training data set and x_test(predictor) of test_dataset # Create SVM classification object model = GaussianNB() # there is other distribution for multinomial classes like Bernoulli Naive Bayes, Refer link # Train the model using the training sets and check score model.fit(X, y) #Predict Output predicted= model.predict(x_test)
终止树
（1）节点达到完全纯性； （2）树的深度达到用户指定的深度； （3）节点中样本的个数少于用户指定的个数； （4） 异质性指标下降的最大幅度小于用户指定的幅度。
多类别分类算法
多类别分类算法
多类别分类算法是一种用于将数据分为多个类别的机器学习算法。
这些算法被应用于许多不同的领域，例如自然语言处理、图像识别、电子商务等等。
以下是一些常见的多类别分类算法：
1. 决策树算法：通过一系列的判断来建立决策树，以此决定输入数据的类别。
2. K最近邻算法：基于距离来确定数据点的类别，与邻近的数据点相似的点被归类为同一个类别。
3. 支持向量机算法：通过构建一个线性或非线性的超平面来将数据点分组。
4. 神经网络算法：模拟人脑神经元的行为，通过调整神经元之间的连接权重，来分类输入数据。
5. 贝叶斯分类器：通过贝叶斯定理来确定数据点的类别，在先验知识的基础上，结合新的数据来更新概率分布。
6. 随机森林算法：通过多个分类器组成一个随机森林，利用集成学习的方式来提高分类准确度。
这些算法各有优缺点，可以根据具体情况来选择合适的算法。
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i.i.d 划分：设样本定义于d维空间，要寻找在这个空 间上的决策分界面 泛化（推广能力）：对未知样本的判断能力
What’s is the Learning Problem?
Learning
= Improving with experience at some task
Improve
第 1章 引 言
什么是机器学习
【经典定义】：计算机程序如何随着经验积 累自动提高性能，系统自我改进的过程。 或：计算机利用经验改善系统自身性能的 行为。——米切尔 随着该领域的发展，主要做智能数据分析。
学习与智能
学习现象
语言、文字的认知识别 图像、场景、自然物体的认知识别 规则
“The Manifold Way of Perceptron‖, ―A global geometric
受到令人惊讶 framework for nonlinear dimensionality reduction‖,‖Nonlinear dimensionality reduction by locally…‖ 的重视！
机器学习
(Machine Learning)
2016.11
报告建议内容
基本概念以及数学定义 基本性质及其物理意义 具体算法应用（详细举例讲解） 该算法与其他类似算法的分析比较
可能的发展方向
附参考文献
2
参考书
《机器学习》，TomM.Mitchell（汤姆· 米 切尔）著，曾华军，张银华等译，机械工 业出版社，2003年 。
Pedro对学习理解
Machine Learning
引用自CMU Dr. Eric Xing的 Lecture Notes
机器学习的研究意义
机器学习的重要性！
《Science》2001年论文：
…每个科学领域的科学过程都有它自己的特点，但是，观
察、创立假设、根据决定性实验或观察的检验、可理解检 验的模型或理论，是各个学科所共有的。对这个抽象的科 学过程的每一个环节，机器学习都有相应的发展，我们相 信它将导致科学方法中从假设生成、模型构造到决定性实 验这些所有环节的合适的、部分的自动化。当前机器学习 研究在一些基本论题上取得令人印象深刻的进展，我们预 期机器学习研究在今后若干年中将有稳定的进展！” 在稍早前，2000年《Science》还发表了另外3篇ML方面 的论文
其它参考书
《机器学习及其应用》，周志华，王钰主编，清
华大学出版社，2009。 《神经网络与机器学习》，Simon Haykin著， 机械工业出版社，2010。 《机器学习导论》，Ethem Alpaydin著，机械 工业出版社，2009。 《Machine Learning—— A Probabilistic Perspective》 Kevin P. Murphy, 2012
（eg 下雨天要带雨伞）
复杂的推理、判断能力（智能）
好人与坏人？ 好猫与坏猫？
学习
数据
认 知
知识
推 理 决 策
什么是机器学习？
使得计算机具备和人类一样的学习能力
决策
推理 认知 识别 ……
等智能
给定数据（样本、实例）和一定的学习规则， 从数据中获取知识的能力
机器学习与人工智能
自然智慧的伟大与奥妙
举例：婴儿的认知能力（声音、人脸、汽车…）
重要的二个特点：
容错性，推广能力（举一反三）
机器智能：希望用机器实现部分智能 基于数据的机器学习问题（引自清华张学工教
授）
根据已知样本估计数据之间的依赖关系，从而对未
知或无法测量的数据进行预测和判断 关键：推广能力
人工智能、概率统计、神经生物学、认知科学、 信息论、控制论、计算复杂性理论、哲学等学科 的成果。
实践证明，机器学习在很多应用领域发挥了重要
的实用价值，特别是在数据挖掘、语音识别、图 像处理、机器人、车辆自动驾驶、生物信息学、 信息安全、遥感信息处理、计算金融学、工业过 程控制。
重要性：例子—网络安全
心理学和神经生物学：
Neural Networks（神经网络）
机器学习目前主要的一些研究领域
什么是机器学习
中科院王珏研究员给出的定义：
令W是给定世界的有限或无限所有观测对象的集
合，由于我们的观测能力有限，我们只能获得这 个世界的一个子集 Q W ，称为样本集。机器学 习就是根据这个样本集，推算这个世界W的模型 ，使它对这个世界（尽可能地）为真。
三个重要的理论问题：
一致：W与Q有相同的性质。eg.
Mjolsness, D DeCoste, Machine Learning for Science: State
机器学习的重要性
工业过 程控制 信息 安全
……
分子 生物学
机器人 行星 地质学
遥感信 息处理
生物 信息学
计算 金融学
……
机器学习
摘自南京大学周志华教授
多学科交叉
机器学习也是一个多学科交叉的产物，它吸取了
常用技术：
神经网络 支持向量机 隐马尔可夫模型
k近邻
决策树
序列分析 聚类
…… ……
重要性：例子—数据驱动控制
相关学科对ML的影响
人工智能：
学习的概念符号表示
方法 统计学：
Bayes
统计学习理论 (SLT)
计算复杂性理论 控制论 信息论：最小描述长度 哲学：
“Occam’s Razor原则”，“没有免费午餐”
入侵检测：
是否是入侵？是何种入侵？
如何检测？
历史数据：以往的正
常访问模式及其表现、以 往的入侵模式及其表现 ……
对当前访问模式分类
这是一个典型的预测 型机器学习问题
常用技术： 神经网络 支持向量机 序列分析 决策树 k近邻 聚类
…… ……
搜索引擎
摘自南京大学周志华教授
重要性：例子—生物信息学
over task T With respect to performance measurement P Based on experience E
Example:
中国象棋
任务T：下中国象棋 性能目标P：比赛பைடு நூலகம்击败对手（的百分比） 训练经验E：和自己进行对弈，或者看棋谱
Ref：《机器学习》（曾华军等译）