本書詳細(xì)地介紹了機(jī)器學(xué)習(xí)的基本原理，并采用“原理簡(jiǎn)述+問(wèn)題實(shí)例+實(shí)際代碼+運(yùn)行結(jié)果”的模式介紹常用算法。全書共11章，主要包括決策樹、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、支持向量機(jī)、貝葉斯分類器、集成學(xué)習(xí)、聚類、降維等內(nèi)容。
內(nèi)容新穎，可操作性強(qiáng)，層層深入，簡(jiǎn)明易懂。從實(shí)用角度出發(fā)，重點(diǎn)培養(yǎng)動(dòng)手解決問(wèn)題的能力。
提供體系完整的在線實(shí)驗(yàn)，即學(xué)即練，書網(wǎng)結(jié)合。
不拘泥于機(jī)器學(xué)習(xí)的理論算法，注重機(jī)器學(xué)習(xí)的具體應(yīng)用。
李克清，男，博士，教授，蘇州大學(xué)碩士生導(dǎo)師，中國(guó)礦業(yè)大學(xué)碩士生導(dǎo)師，中國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)會(huì)員，江蘇省計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)監(jiān)事。
第 1章 導(dǎo)論 1
1.1 引言 1
1.2 基本術(shù)語(yǔ) 2
1.3 概念學(xué)習(xí)與假設(shè)空間 3
1.4 歸納偏好 4
1.5 經(jīng)驗(yàn)誤差與過(guò)擬合 5
1.6 模型評(píng)估與選擇 5
1.7 性能度量 6
1.8 發(fā)展歷程 8
1.9 應(yīng)用現(xiàn)狀 10
習(xí)題1 11
第 2章 Python初步 12
2.1 Python概述 12
2.2 NumPy庫(kù)介紹 12
2.2.1 ndarray對(duì)象 12
2.2.2 ufunc函數(shù) 14
2.2.3 常用函數(shù)庫(kù) 15
2.3 Matplotlib庫(kù)介紹 19
2.3.1 快速繪制二維圖表 19
2.3.2 Artist對(duì)象 21
2.3.3 配置屬性 24
2.3.4 繪制三維圖表 24
2.4 SciPy庫(kù)函數(shù) 26
2.4.1 線性代數(shù)模塊 26
2.4.2 優(yōu)化和擬合模塊 28
2.4.3 統(tǒng)計(jì)模塊 30
2.4.4 稀疏矩陣模塊 32
2.5 scikit-learn庫(kù)函數(shù) 35
2.5.1 sklearn.datasets 35
2.5.2 模型選擇與評(píng)價(jià) 36
2.5.3 scikit-learn的機(jī)器學(xué)習(xí) 44
習(xí)題2 46
第3章 決策樹 48
3.1 引言 48
3.1.1 決策樹的基本思想 48
3.1.2 決策樹的構(gòu)造 49
3.1.3 決策樹的算法框架 54
3.1.4 信息增益 54
3.2 ID3決策樹 57
3.2.1 ID3算法 57
3.2.2 ID3的實(shí)現(xiàn) 59
3.3 C4.5決策樹 63
3.3.1 C4.5算法 63
3.3.2 C4.5的實(shí)現(xiàn) 64
3.4 sklearn與回歸樹 68
3.4.1 回歸算法原理 68
3.4.2 最小剩余方差法 69
3.4.3 剪枝策略 69
3.4.4 sklearn實(shí)現(xiàn) 70
習(xí)題3 72
第4章 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 73
4.1 引言 73
4.1.1 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展歷程 73
4.1.2 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn) 74
4.1.3 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的分類 75
4.2 神經(jīng)元模型 75
4.3 感知機(jī)與多層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 77
4.3.1 感知機(jī) 77
4.3.2 梯度下降法 81
4.3.3 隨機(jī)梯度下降法 85
4.3.4 多層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 86
4.4 誤差反向傳播算法 90
4.4.1 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)算法 90
4.4.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn) 93
4.5 玻耳茲曼機(jī) 95
4.5.1 BM的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 96
4.5.2 BM的學(xué)習(xí)過(guò)程 96
4.6 綜合案例 99
習(xí)題4 101
第5章 支持向量機(jī) 103
5.1 引言 103
5.2 線性分類 104
5.2.1 函數(shù)間隔與幾何間隔 104
5.2.2 對(duì)偶問(wèn)題 107
5.3 線性支持向量機(jī) 108
5.4 非線性支持向量機(jī) 111
5.4.1 核技巧 111
5.4.2 sklearn SVC 113
5.5 序列最小優(yōu)化算法 117
5.6 綜合案例 119
習(xí)題5 125
第6章 貝葉斯分類器 127
6.1 引言 127
6.2 樸素貝葉斯分類 128
6.2.1 樸素貝葉斯算法 128
6.2.2 樸素貝葉斯分類算法 129
6.2.3 樸素貝葉斯分類算法的Python實(shí)現(xiàn) 131
6.2.4 sklearn的樸素貝葉斯方法 135
6.3 極大似然估計(jì) 137
6.3.1 EM算法 138
6.3.2 EM算法步驟 140
6.3.3 三硬幣的EM求解 140
6.3.4 sklearn的EM方法 142
6.4 貝葉斯網(wǎng)絡(luò) 146
6.4.1 貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)造和學(xué)習(xí) 146
6.4.2 貝葉斯網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用舉例 147
習(xí)題6 150
第7章 集成學(xué)習(xí) 152
7.1 引言 152
7.2 Voting 153
7.3 Bagging 156
7.4 Boosting 161
7.4.1 AdaBoost法 161
7.4.2 Gradient Boosting 165
7.5 綜合案例 168
習(xí)題7 171
第8章 聚類 172
8.1 引言 172
8.1.1 聚類的概念 172
8.1.2 典型應(yīng)用 172
8.1.3 常見算法分類 172
8.1.4 聚類算法中存在的問(wèn)題 173
8.2 距離計(jì)算 173
8.2.1 閔可夫斯基距離 173
8.2.2 歐幾里得距離 174
8.2.3 曼哈頓距離 174
8.2.4 切比雪夫距離 175
8.2.5 皮爾遜相關(guān)系數(shù) 175
8.2.6 余弦相似度 175
8.2.7 杰卡德相似系數(shù) 176
8.3 k-means聚類 176
8.3.1 算法思想 176
8.3.2 輔助函數(shù) 177
8.3.3 編程實(shí)現(xiàn)k-means算法 178
8.3.4 scikit-learn中的k-means方法 179
8.3.5 算法評(píng)價(jià) 181
8.3.6 算法改進(jìn)k-means++ 181
8.4 密度聚類 182
8.4.1 密度聚類算法思想 182
8.4.2 DBSCAN算法 182
8.4.3 密度峰值聚類 185
8.5 層次聚類 187
8.5.1 層次聚類思想 187
8.5.2 層次聚類實(shí)現(xiàn) 188
8.6 綜合實(shí)例 190
8.6.1 聚類算法性能比較 190
8.6.2 算法總結(jié) 193
習(xí)題8 193
第9章 降維 195
9.1 引言 195
9.1.1 降維的概念 195
9.1.2 常見算法分類 195
9.2 k-近鄰學(xué)習(xí) 196
9.2.1 算法實(shí)現(xiàn) 197
9.2.2 算法實(shí)例 199
9.2.3 算法關(guān)鍵 200
9.3 主成分分析 201
9.3.1 算法思想 201
9.3.2 算法實(shí)例 202
9.4 低維嵌入 205
9.4.1 算法原理 205
9.4.2 算法實(shí)例 206
9.4.3 算法評(píng)價(jià) 208
9.5 奇異值分解 209
9.5.1 SVD算法原理 209
9.5.2 SVD算法及應(yīng)用示例 210
9.6 綜合實(shí)例 215
9.6.1 PCA實(shí)例 215
9.6.2 SVD實(shí)例 218
習(xí)題9 219
第 10章 概率圖模型 221
10.1 引言 221
10.2 馬爾科夫過(guò)程 222
10.2.1 基本概念 222
10.2.2 隱馬爾科夫模型 225
10.3 Viterbi算法 227
10.4 綜合案例 231
習(xí)題10 233
第 11章 深度學(xué)習(xí)初步 235
11.1 引言 235
11.2 表示問(wèn)題 235
11.3 學(xué)習(xí)問(wèn)題 236
11.4 優(yōu)化問(wèn)題 238
11.5 認(rèn)知問(wèn)題 238
11.6 基本模型 239
11.6.1 自編碼器 239
11.6.2 受限玻耳茲曼機(jī) 240
11.6.3 卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 242
11.7 TensorFlow的簡(jiǎn)介與安裝 243
11.7.1 Python 3環(huán)境 243
11.7.2 安裝TensorFlow 243
11.7.3 驗(yàn)證 243
11.8 TensorFlow的基本使用 243
11.9 基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的MNIST手寫體識(shí)別實(shí)驗(yàn) 245
11.9.1 conv2d函數(shù) 245
11.9.2 max_pool函數(shù) 246
11.9.3 示例程序 246
習(xí)題11 249
參考文獻(xiàn) 250
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