人工智能之机器学习(AI-ML)
入行AI将近3年,现在终于有时间和意愿撰写小文(入行两三年之后,对AI的理解才更深刻,才有底气写博客)。下面,我们展开聊聊。
1. 人工智能中三个重要的概念
人工智能AI:Artificial Intelligence,像人一样理性思考,合理行动。
机器学习ML:Machine Learning,机器自动学习,而不是基于规则的编程,机器学习时实现人工智能的一种有效途径。
深度学习DL:Deep Learning,深度神经网络,大脑仿生,设计一层一层的神经元模拟万事万物,深度学习是机器学习的一种方法。
机器学习,是实现人工智能的一种有效途径,
深度学习,是机器学习中的一种突出方法。

2. 人工智能发展的三要素
数据:决定了模型效果的上限,其中,
样本:一条数据就是一个样本
特征:每一列数据叫做一个特征
标签:模型要预测的那个特征,也称目标,即target。
数据集又划分:划分为训练集和测试集,一般比例为8:2或7:3。
算法:分类,回归,聚类...
算力:
CPU:负责调度任务、计算任务等;主要适合I\O密集型的任务
GPU:更加适合矩阵运算;主要适合计算密集型任务。
TPU:专门针对神经网络训练设计一款处理器,T,即Tensor,主要负责张量运算。
3. 机器学习
简单来说,机器学习是让计算机从数据中自动学习规律,并利用规律对未知数据进行预测的技术。它不像传统编程那样需要人为编写精确的规则(比如“如果A则B”,即if-else),而是通过算法从大量历史数据中“训练”出一个模型。
•基于规则的学习 : 程序员根据经验利用手工的if-else方式进行预测
3.1 机器学习算法的分类:
(有)监督学习:有特征也有标签(结果驱动),其中,又包括:
分类任务,标签是离散的
回归任务,标签是连续的
无监督学习:有特征无标签(数据驱动),其中,又包括聚类任务,降维任务,异常检测任务等
半监督学习:有特征有部分标签,可降低标注成本,提升效率。
强化学习:agent根据环境状态进行行动获得最多的累计奖励, 强化学习的四要素:agent、环境、行动、奖励
用反向思维来理解,可能更好理解,机器学习的的主要算法:
分类算法:属于有监督学习,标签是离散的。
回归算法:属于有监督学习,标签是连续的。
聚类算法:属于无监督学习,即无目标,根据数据簇拥程度,将数据分为几个簇。
3.2 机器学习的建模流程:
获取数据:根据任务获取数据
数据预处理:缺失值,异常值处理
特征工程:利用专业背景知识和技巧处理数据,让机器学习算法效果更好
模型选择/训练:选择合适的模型,从特征数据中学习到规律,通常是决策函数或条件概率分布
模型预测/评估:对训练出的模型进行预测/评估,以此来评估模型的好坏效果或程度,以便决定是否进行下一步优化。
其中,特征工程又分为:
特征提取:从原始数据中提取与任务相关的特征
特征预处理:将不同的特征数据转换成同一尺度,同一分布内
特征降维:将原始数据的维度降低
特征选择:从特征中选择一些重要特征
特征组合:把多个特征组合成一个特征
特征工程,也可以归类于数据预处理

4. 机器学习的算法和应用:
4.1 KNN算法:
4.2 线性回归算法:
4.3 逻辑回归算法:
4.4 聚类KMeans算法:
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