机器学习与数学分析1

什么是机器学习:

机器学习定义:

对于某给定任务T,在合理的性能度量方案P的前提下,某计算机程序可以自主学习任务T的经验E;随着提供优质、合适的大量经验E,该程序对于任务T的性能逐步提高

即:随着任务的不断执行,经验的积累会带来计算机性能的提升

换个表述: 机器学习是人工智能的一个分支。我们使用计算机设计一个系统,使它能够根据提供的训练数据,按照一定的方式来学习;随着训练次数的增加,该系统可以在性能上不断学习和改进;通过参数优化的学习模型,能够用于预测相关问题的输出

举个例子:
1.从无知到掌握知识:
语言/颜色/形状特征统计
2.有监督学习:有标签
3.无监督学习:聚类
4.增强学习:小孩学走路。带反馈的

机器学习的内涵和外延:

**机器学习可以解决什么:

给定数据的预测问题
数据清洗/特征选择
确定算法预测模型/参数优化
结果预测

不能解决什么
大数据/并行计算
做一个机器人

机器学习的一般流程:

数据收集->数据清洗->特征工程->数据建模

机器学习方法:

不同数据有不同的分类结果
各种算法
怎样进行模型的选择(起码得了解每个模型)

常用数学知识

高数

导数:

导数:曲线斜率,曲线变化快慢》
二阶导是斜率变化快慢,表示区间的凹凸性。

常用公式:
机器学习与数学分析1
泰勒公式应用1:
数值计算:初等函数值的计算(在原点展开)
机器学习与数学分析1
在实践中,往往需要做一定程度的变换。
泰勒公式应用2:

方向导数:
沿着梯度方向,
机器学习与数学分析1
梯度
机器学习与数学分析1
机器学习与数学分析1
凸函数
割线位于函数值上方,就是凸函数
机器学习与数学分析1
把凸函数的割线不断逼近就会变成切线。

一阶可微机器学习与数学分析1

二阶可微
机器学习与数学分析1
凸函数举例
机器学习与数学分析1

概率论

古典概型:
组合数公式

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组合数的最终结论:
机器学习与数学分析1