机器学习(Machine Learning, ML)
机器学习(Machine Learning, ML)是人工智能(AI)的核心分支,致力于通过数据和算法让计算机系统自动“学习”并改进性能,而无需显式编程。以下是关键点总结:
核心概念
- 1.定义
通过从数据中识别模式或规律,构建数学模型(如神经网络、决策树),使计算机能完成预测、分类、聚类等任务。
- 2.与编程的区别
- •传统编程:人工编写规则处理输入→输出。
- •机器学习:输入数据+输出结果→算法自动生成规则(模型)。
主要类型
- 1.监督学习(Supervised Learning)
- •任务:预测或分类(已知输入-输出的对应关系)。
- •例子:垃圾邮件识别(输入邮件→输出“垃圾/非垃圾”)。
- •常用算法:线性回归、支持向量机(SVM)、深度学习。
- 2.无监督学习(Unsupervised Learning)
- •任务:发现数据内在结构(无标签数据)。
- •例子:客户分群、异常检测。
- •常用算法:K均值聚类、主成分分析(PCA)。
- 3.
强化学习(Reinforcement Learning)
- •任务:通过试错优化决策(如游戏AI、自动驾驶)。
- •机制:智能体根据环境反馈(奖励/惩罚)调整策略。
典型流程
- 1.数据准备
- •收集、清洗数据(处理缺失值、异常值)。
- •特征工程(提取关键特征,如将文本转为词向量)。
- 2.模型训练
- •选择算法(如随机森林、神经网络),用训练数据拟合模型。
- 3.评估与优化
- •测试模型性能(如准确率、F1分数),调参或改进数据。
- 4.部署应用
- •模型嵌入实际系统(如推荐系统、医疗诊断)。
应用场景
- 自然语言处理(NLP):ChatGPT、翻译。
- 计算机视觉:人脸识别、医学影像分析。
- 推荐系统:电商平台(如亚马逊、淘宝)。
- 预测分析:股票价格、天气 forecast。
为什么重要?
- 自动化:处理海量数据,减少人工规则设计。
- 适应性:模型可随新数据动态优化(如用户行为变化)。
- 跨领域:从科研(基因研究)到日常(语音助手)均有应用。
扩展资源
- 工具:Python(Scikit-learn、TensorFlow/PyTorch)。
- 学习路径:统计学基础→线性代数→实践项目(Kaggle竞赛)。
机器学习正重塑各行各业,理解其原理是进入AI领域的基石。