❶ 機器學習一般常用的演算法有哪些
機器學習是人工智慧的核心技術,是學習人工智慧必不可少的環節。機器學習中有很多演算法,能夠解決很多以前難以企的問題,機器學習中涉及到的演算法有不少,下面小編就給大家普及一下這些演算法。
一、線性回歸
一般來說,線性回歸是統計學和機器學習中最知名和最易理解的演算法之一。這一演算法中我們可以用來預測建模,而預測建模主要關注最小化模型誤差或者盡可能作出最准確的預測,以可解釋性為代價。我們將借用、重用包括統計學在內的很多不同領域的演算法,並將其用於這些目的。當然我們可以使用不同的技術從數據中學習線性回歸模型,例如用於普通最小二乘法和梯度下降優化的線性代數解。就目前而言,線性回歸已經存在了200多年,並得到了廣泛研究。使用這種技術的一些經驗是盡可能去除非常相似(相關)的變數,並去除噪音。這是一種快速、簡單的技術。
二、Logistic 回歸
它是解決二分類問題的首選方法。Logistic 回歸與線性回歸相似,目標都是找到每個輸入變數的權重,即系數值。與線性回歸不同的是,Logistic 回歸對輸出的預測使用被稱為 logistic 函數的非線性函數進行變換。logistic 函數看起來像一個大的S,並且可以將任何值轉換到0到1的區間內。這非常實用,因為我們可以規定logistic函數的輸出值是0和1並預測類別值。像線性回歸一樣,Logistic 回歸在刪除與輸出變數無關的屬性以及非常相似的屬性時效果更好。它是一個快速的學習模型,並且對於二分類問題非常有效。
三、線性判別分析(LDA)
在前面我們介紹的Logistic 回歸是一種分類演算法,傳統上,它僅限於只有兩類的分類問題。而LDA的表示非常簡單直接。它由數據的統計屬性構成,對每個類別進行計算。單個輸入變數的 LDA包括兩個,第一就是每個類別的平均值,第二就是所有類別的方差。而在線性判別分析,進行預測的方法是計算每個類別的判別值並對具備最大值的類別進行預測。該技術假設數據呈高斯分布,因此最好預先從數據中刪除異常值。這是處理分類預測建模問題的一種簡單而強大的方法。
四、決策樹
決策樹是預測建模機器學習的一種重要演算法。決策樹模型的表示是一個二叉樹。這是演算法和數據結構中的二叉樹,沒什麼特別的。每個節點代表一個單獨的輸入變數x和該變數上的一個分割點。而決策樹的葉節點包含一個用於預測的輸出變數y。通過遍歷該樹的分割點,直到到達一個葉節點並輸出該節點的類別值就可以作出預測。當然決策樹的有點就是決策樹學習速度和預測速度都很快。它們還可以解決大量問題,並且不需要對數據做特別准備。
五、樸素貝葉斯
其實樸素貝葉斯是一個簡單但是很強大的預測建模演算法。而這個模型由兩種概率組成,這兩種概率都可以直接從訓練數據中計算出來。第一種就是每個類別的概率,第二種就是給定每個 x 的值,每個類別的條件概率。一旦計算出來,概率模型可用於使用貝葉斯定理對新數據進行預測。當我們的數據是實值時,通常假設一個高斯分布,這樣我們可以簡單的估計這些概率。而樸素貝葉斯之所以是樸素的,是因為它假設每個輸入變數是獨立的。這是一個強大的假設,真實的數據並非如此,但是,該技術在大量復雜問題上非常有用。所以說,樸素貝葉斯是一個十分實用的功能。
六、K近鄰演算法
K近鄰演算法簡稱KNN演算法,KNN 演算法非常簡單且有效。KNN的模型表示是整個訓練數據集。KNN演算法在整個訓練集中搜索K個最相似實例(近鄰)並匯總這K個實例的輸出變數,以預測新數據點。對於回歸問題,這可能是平均輸出變數,對於分類問題,這可能是眾數類別值。而其中的訣竅在於如何確定數據實例間的相似性。如果屬性的度量單位相同,那麼最簡單的技術是使用歐幾里得距離,我們可以根據每個輸入變數之間的差值直接計算出來其數值。當然,KNN需要大量內存或空間來存儲所有數據,但是只有在需要預測時才執行計算。我們還可以隨時更新和管理訓練實例,以保持預測的准確性。
七、Boosting 和 AdaBoost
首先,Boosting 是一種集成技術,它試圖集成一些弱分類器來創建一個強分類器。這通過從訓練數據中構建一個模型,然後創建第二個模型來嘗試糾正第一個模型的錯誤來完成。一直添加模型直到能夠完美預測訓練集,或添加的模型數量已經達到最大數量。而AdaBoost 是第一個為二分類開發的真正成功的 boosting 演算法。這是理解 boosting 的最佳起點。現代 boosting 方法建立在 AdaBoost 之上,最顯著的是隨機梯度提升。當然,AdaBoost 與短決策樹一起使用。在第一個決策樹創建之後,利用每個訓練實例上樹的性能來衡量下一個決策樹應該對每個訓練實例付出多少注意力。難以預測的訓練數據被分配更多權重,而容易預測的數據分配的權重較少。依次創建模型,每一個模型在訓練實例上更新權重,影響序列中下一個決策樹的學習。在所有決策樹建立之後,對新數據進行預測,並且通過每個決策樹在訓練數據上的精確度評估其性能。所以說,由於在糾正演算法錯誤上投入了太多注意力,所以具備已刪除異常值的干凈數據十分重要。
八、學習向量量化演算法(簡稱 LVQ)
學習向量量化也是機器學習其中的一個演算法。可能大家不知道的是,K近鄰演算法的一個缺點是我們需要遍歷整個訓練數據集。學習向量量化演算法(簡稱 LVQ)是一種人工神經網路演算法,它允許你選擇訓練實例的數量,並精確地學習這些實例應該是什麼樣的。而學習向量量化的表示是碼本向量的集合。這些是在開始時隨機選擇的,並逐漸調整以在學習演算法的多次迭代中最好地總結訓練數據集。在學習之後,碼本向量可用於預測。最相似的近鄰通過計算每個碼本向量和新數據實例之間的距離找到。然後返回最佳匹配單元的類別值或作為預測。如果大家重新調整數據,使其具有相同的范圍,就可以獲得最佳結果。當然,如果大家發現KNN在大家數據集上達到很好的結果,請嘗試用LVQ減少存儲整個訓練數據集的內存要求
❷ 機器學習新手必看十大演算法
機器學習新手必看十大演算法
本文介紹了機器學習新手需要了解的 10 大演算法,包括線性回歸、Logistic 回歸、樸素貝葉斯、K 近鄰演算法等。
在機器學習中,有一種叫做「沒有免費的午餐」的定理。簡而言之,它指出沒有任何一種演算法對所有問題都有效,在監督學習(即預測建模)中尤其如此。
例如,你不能說神經網路總是比決策樹好,反之亦然。有很多因素在起作用,例如數據集的大小和結構。
因此,你應該針對具體問題嘗試多種不同演算法,並留出一個數據「測試集」來評估性能、選出優勝者。
當然,你嘗試的演算法必須適合你的問題,也就是選擇正確的機器學習任務。打個比方,如果你需要打掃房子,你可能會用吸塵器、掃帚或拖把,但是你不會拿出鏟子開始挖土。
大原則
不過也有一個普遍原則,即所有監督機器學習演算法預測建模的基礎。
機器學習演算法被描述為學習一個目標函數 f,該函數將輸入變數 X 最好地映射到輸出變數 Y:Y = f(X)
這是一個普遍的學習任務,我們可以根據輸入變數 X 的新樣本對 Y 進行預測。我們不知道函數 f 的樣子或形式。如果我們知道的話,我們將會直接使用它,不需要用機器學習演算法從數據中學習。
最常見的機器學習演算法是學習映射 Y = f(X) 來預測新 X 的 Y。這叫做預測建模或預測分析,我們的目標是盡可能作出最准確的預測。
對於想了解機器學習基礎知識的新手,本文將概述數據科學家使用的 top 10 機器學習演算法。
1. 線性回歸
線性回歸可能是統計學和機器學習中最知名和最易理解的演算法之一。
預測建模主要關注最小化模型誤差或者盡可能作出最准確的預測,以可解釋性為代價。我們將借用、重用包括統計學在內的很多不同領域的演算法,並將其用於這些目的。
線性回歸的表示是一個方程,它通過找到輸入變數的特定權重(稱為系數 B),來描述一條最適合表示輸入變數 x 與輸出變數 y 關系的直線。
線性回歸
例如:y = B0 + B1 * x
我們將根據輸入 x 預測 y,線性回歸學習演算法的目標是找到系數 B0 和 B1 的值。
可以使用不同的技術從數據中學習線性回歸模型,例如用於普通最小二乘法和梯度下降優化的線性代數解。
線性回歸已經存在了 200 多年,並得到了廣泛研究。使用這種技術的一些經驗是盡可能去除非常相似(相關)的變數,並去除噪音。這是一種快速、簡單的技術,可以首先嘗試一下。
2. Logistic 回歸
Logistic 回歸是機器學習從統計學中借鑒的另一種技術。它是解決二分類問題的首選方法。
Logistic 回歸與線性回歸相似,目標都是找到每個輸入變數的權重,即系數值。與線性回歸不同的是,Logistic 回歸對輸出的預測使用被稱為 logistic 函數的非線性函數進行變換。
logistic 函數看起來像一個大的 S,並且可以將任何值轉換到 0 到 1 的區間內。這非常實用,因為我們可以規定 logistic 函數的輸出值是 0 和 1(例如,輸入小於 0.5 則輸出為 1)並預測類別值。
Logistic 回歸
由於模型的學習方式,Logistic 回歸的預測也可以作為給定數據實例(屬於類別 0 或 1)的概率。這對於需要為預測提供更多依據的問題很有用。
像線性回歸一樣,Logistic 回歸在刪除與輸出變數無關的屬性以及非常相似(相關)的屬性時效果更好。它是一個快速的學習模型,並且對於二分類問題非常有效。
3. 線性判別分析(LDA)
Logistic 回歸是一種分類演算法,傳統上,它僅限於只有兩類的分類問題。如果你有兩個以上的類別,那麼線性判別分析是首選的線性分類技術。
LDA 的表示非常簡單直接。它由數據的統計屬性構成,對每個類別進行計算。單個輸入變數的 LDA 包括:
每個類別的平均值;
所有類別的方差。
線性判別分析
進行預測的方法是計算每個類別的判別值並對具備最大值的類別進行預測。該技術假設數據呈高斯分布(鍾形曲線),因此最好預先從數據中刪除異常值。這是處理分類預測建模問題的一種簡單而強大的方法。
4. 分類與回歸樹
決策樹是預測建模機器學習的一種重要演算法。
決策樹模型的表示是一個二叉樹。這是演算法和數據結構中的二叉樹,沒什麼特別的。每個節點代表一個單獨的輸入變數 x 和該變數上的一個分割點(假設變數是數字)。
決策樹
決策樹的葉節點包含一個用於預測的輸出變數 y。通過遍歷該樹的分割點,直到到達一個葉節點並輸出該節點的類別值就可以作出預測。
決策樹學習速度和預測速度都很快。它們還可以解決大量問題,並且不需要對數據做特別准備。
5. 樸素貝葉斯
樸素貝葉斯是一個簡單但是很強大的預測建模演算法。
該模型由兩種概率組成,這兩種概率都可以直接從訓練數據中計算出來:1)每個類別的概率;2)給定每個 x 的值,每個類別的條件概率。一旦計算出來,概率模型可用於使用貝葉斯定理對新數據進行預測。當你的數據是實值時,通常假設一個高斯分布(鍾形曲線),這樣你可以簡單的估計這些概率。
貝葉斯定理
樸素貝葉斯之所以是樸素的,是因為它假設每個輸入變數是獨立的。這是一個強大的假設,真實的數據並非如此,但是,該技術在大量復雜問題上非常有用。
6. K 近鄰演算法
KNN 演算法非常簡單且有效。KNN 的模型表示是整個訓練數據集。是不是很簡單?
KNN 演算法在整個訓練集中搜索 K 個最相似實例(近鄰)並匯總這 K 個實例的輸出變數,以預測新數據點。對於回歸問題,這可能是平均輸出變數,對於分類問題,這可能是眾數(或最常見的)類別值。
訣竅在於如何確定數據實例間的相似性。如果屬性的度量單位相同(例如都是用英寸表示),那麼最簡單的技術是使用歐幾里得距離,你可以根據每個輸入變數之間的差值直接計算出來其數值。
K 近鄰演算法
KNN 需要大量內存或空間來存儲所有數據,但是只有在需要預測時才執行計算(或學習)。你還可以隨時更新和管理訓練實例,以保持預測的准確性。
距離或緊密性的概念可能在非常高的維度(很多輸入變數)中會瓦解,這對演算法在你的問題上的性能產生負面影響。這被稱為維數災難。因此你最好只使用那些與預測輸出變數最相關的輸入變數。
7. 學習向量量化
K 近鄰演算法的一個缺點是你需要遍歷整個訓練數據集。學習向量量化演算法(簡稱 LVQ)是一種人工神經網路演算法,它允許你選擇訓練實例的數量,並精確地學習這些實例應該是什麼樣的。
學習向量量化
LVQ 的表示是碼本向量的集合。這些是在開始時隨機選擇的,並逐漸調整以在學習演算法的多次迭代中最好地總結訓練數據集。在學習之後,碼本向量可用於預測(類似 K 近鄰演算法)。最相似的近鄰(最佳匹配的碼本向量)通過計算每個碼本向量和新數據實例之間的距離找到。然後返回最佳匹配單元的類別值或(回歸中的實際值)作為預測。如果你重新調整數據,使其具有相同的范圍(比如 0 到 1 之間),就可以獲得最佳結果。
如果你發現 KNN 在你的數據集上達到很好的結果,請嘗試用 LVQ 減少存儲整個訓練數據集的內存要求。
8. 支持向量機(SVM)
支持向量機可能是最受歡迎和最廣泛討論的機器學習演算法之一。
超平面是分割輸入變數空間的一條線。在 SVM 中,選擇一條可以最好地根據輸入變數類別(類別 0 或類別 1)對輸入變數空間進行分割的超平面。在二維中,你可以將其視為一條線,我們假設所有的輸入點都可以被這條線完全的分開。SVM 學習演算法找到了可以讓超平面對類別進行最佳分割的系數。
支持向量機
超平面和最近的數據點之間的距離被稱為間隔。分開兩個類別的最好的或最理想的超平面具備最大間隔。只有這些點與定義超平面和構建分類器有關。這些點被稱為支持向量,它們支持或定義了超平面。實際上,優化演算法用於尋找最大化間隔的系數的值。
SVM 可能是最強大的立即可用的分類器之一,值得一試。
9. Bagging 和隨機森林
隨機森林是最流行和最強大的機器學習演算法之一。它是 Bootstrap Aggregation(又稱 bagging)集成機器學習演算法的一種。
bootstrap 是從數據樣本中估算數量的一種強大的統計方法。例如平均數。你從數據中抽取大量樣本,計算平均值,然後平均所有的平均值以便更好的估計真實的平均值。
bagging 使用相同的方法,但是它估計整個統計模型,最常見的是決策樹。在訓練數據中抽取多個樣本,然後對每個數據樣本建模。當你需要對新數據進行預測時,每個模型都進行預測,並將所有的預測值平均以便更好的估計真實的輸出值。
隨機森林
隨機森林是對這種方法的一種調整,在隨機森林的方法中決策樹被創建以便於通過引入隨機性來進行次優分割,而不是選擇最佳分割點。
因此,針對每個數據樣本創建的模型將會與其他方式得到的有所不同,不過雖然方法獨特且不同,它們仍然是准確的。結合它們的預測可以更好的估計真實的輸出值。
如果你用方差較高的演算法(如決策樹)得到了很好的結果,那麼通常可以通過 bagging 該演算法來獲得更好的結果。
10. Boosting 和 AdaBoost
Boosting 是一種集成技術,它試圖集成一些弱分類器來創建一個強分類器。這通過從訓練數據中構建一個模型,然後創建第二個模型來嘗試糾正第一個模型的錯誤來完成。一直添加模型直到能夠完美預測訓練集,或添加的模型數量已經達到最大數量。
AdaBoost 是第一個為二分類開發的真正成功的 boosting 演算法。這是理解 boosting 的最佳起點。現代 boosting 方法建立在 AdaBoost 之上,最顯著的是隨機梯度提升。
AdaBoost
AdaBoost與短決策樹一起使用。在第一個決策樹創建之後,利用每個訓練實例上樹的性能來衡量下一個決策樹應該對每個訓練實例付出多少注意力。難以預測的訓練數據被分配更多權重,而容易預測的數據分配的權重較少。依次創建模型,每個模型在訓練實例上更新權重,影響序列中下一個決策樹的學習。在所有決策樹建立之後,對新數據進行預測,並且通過每個決策樹在訓練數據上的精確度評估其性能。
因為在糾正演算法錯誤上投入了太多注意力,所以具備已刪除異常值的干凈數據非常重要。
總結
初學者在面對各種機器學習演算法時經常問:「我應該用哪個演算法?」這個問題的答案取決於很多因素,包括:(1)數據的大小、質量和特性;(2)可用的計算時間;(3)任務的緊迫性;(4)你想用這些數據做什麼。
即使是經驗豐富的數據科學家在嘗試不同的演算法之前,也無法分辨哪種演算法會表現最好。雖然還有很多其他的機器學習演算法,但本篇文章中討論的是最受歡迎的演算法。如果你是機器學習的新手,這將是一個很好的學習起點。
❸ 機器學習演算法有哪些,最常用是哪些幾種,有什麼優點
樓主肯定對機器學習了解不多才會提這種問題。這問題專業程度看起來和「機器學習工程師」這詞彙一樣。
機器學習,基礎的PCA模型理論,貝葉斯,boost,Adaboost,
模式識別中的各種特徵,諸如Hog,Haar,SIFT等
深度學習里的DBN,CNN,BP,RBM等等。
非專業出身,只是略懂一點。
沒有常用的,只是針對需求有具體的設計,或者需要自己全新設計一個合適的演算法,現在最熱門的算是CNN(convolutional neural networks)卷積神經網路了。
優點:不需要訓練獲取特徵,在學習過程中自動提取圖像中的特徵,免去了常規方法中,大量訓練樣本的時間。在樣本足夠大的情況下,能夠得到非常精確的識別結果。一般都能95%+的正確率。
缺點:硬體要求高,CUDA的並行框架算是用的很火的了。但是一般的台式機跑一個Demo花費的時間長資源佔用高。不過這也是這塊演算法的通病。
❹ 機器學習中演算法的優缺點之最近鄰演算法
機器學習中有個演算法是十分重要的,那就是最近鄰演算法,這種演算法被大家稱為KNN。我們在學習機器學習知識的時候一定要學習這種演算法,其實不管是什麼演算法都是有自己的優缺點的,KNN演算法也不例外,在這篇文章中我們就詳細的給大家介紹一下KNN演算法的優缺點,大家一定要好好學起來喲。
說到KNN演算法我們有必要說一下KNN演算法的主要過程,KNN演算法的主要過程有四種,第一就是計算訓練樣本和測試樣本中每個樣本點的距離,第二個步驟就是對上面所有的距離值進行排序(升序)。第三個步驟就是選前k個最小距離的樣本。第四個步驟就是根據這k個樣本的標簽進行投票,得到最後的分類類別。
那麼大家是否知道如何選擇一個最佳的K值,這取決於數據。一般情況下,在分類時較大的K值能夠減小雜訊的影響,但會使類別之間的界限變得模糊。一般來說,一個較好的K值可通過各種啟發式技術來獲取,比如說交叉驗證。另外雜訊和非相關性特徵向量的存在會使K近鄰演算法的准確性減小。近鄰演算法具有較強的一致性結果,隨著數據趨於無限,演算法保證錯誤率不會超過貝葉斯演算法錯誤率的兩倍。對於一些好的K值,K近鄰保證錯誤率不會超過貝葉斯理論誤差率。
那麼KNN演算法的優點是什麼呢?KNN演算法的優點具體體現在六點,第一就是對數據沒有假設,准確度高,對outlier不敏感。第二就是KNN是一種在線技術,新數據可以直接加入數據集而不必進行重新訓練。第三就是KNN理論簡單,容易實現。第四就是理論成熟,思想簡單,既可以用來做分類也可以用來做回歸。第五就是可用於非線性分類。第六就是訓練時間復雜度為O(n)。由此可見,KNN演算法的優點是有很多的。
那麼KNN演算法的缺點是什麼呢?這種演算法的缺點具體體現在六點,第一就是樣本不平衡時,預測偏差比較大。第二就是KNN每一次分類都會重新進行一次全局運算。第三就是k值大小的選擇沒有理論選擇最優,往往是結合K-折交叉驗證得到最優k值選擇。第四就是樣本不平衡問題(即有些類別的樣本數量很多,而其它樣本的數量很少)效果差。第五就是需要大量內存。第六就是對於樣本容量大的數據集計算量比較大。
正是由於這些優點和缺點,KNN演算法應用領域比較廣泛,在文本分類、模式識別、聚類分析,多分類領域中處處有KNN演算法的身影。
在這篇文章中我們給大家介紹了很多關於KNN演算法的相關知識,通過對這些知識的理解相信大家已經知道該演算法的特點了吧,希望這篇文章能夠幫助大家更好的理解KNN演算法。
❺ 機器學習中常見的演算法的優缺點之決策樹
決策樹在機器學習中是一個十分優秀的演算法,在很多技術中都需要用到決策樹這一演算法,由此可見,決策樹是一個經典的演算法,在這篇文章中我們給大家介紹決策樹演算法的優缺點,希望這篇文章能夠更好的幫助大家理解決策樹演算法。
其實決策樹倍受大家歡迎的原因就是其中的一個優勢,那就是易於解釋。同時決策樹可以毫無壓力地處理特徵間的交互關系並且是非參數化的,因此你不必擔心異常值或者數據是否線性可分。但是決策樹的有一個缺點就是不支持在線學習,於是在新樣本到來後,決策樹需要全部重建。另一個缺點就是容易出現過擬合,但這也就是諸如隨機森林RF之類的集成方法的切入點。另外,隨機森林經常是很多分類問題的贏家,決策樹訓練快速並且可調,同時大家無須擔心要像支持向量機那樣調一大堆參數,所以在以前都一直很受歡迎。
那麼決策樹自身的優點都有什麼呢,總結下來就是有六點,第一就是決策樹易於理解和解釋,可以可視化分析,容易提取出規則。第二就是可以同時處理標稱型和數值型數據。第三就是比較適合處理有缺失屬性的樣本。第四就是能夠處理不相關的特徵。第五就是測試數據集時,運行速度比較快。第六就是在相對短的時間內能夠對大型數據源做出可行且效果良好的結果。
那麼決策樹的缺點是什麼呢?總結下來有三點,第一就是決策樹容易發生過擬合,但是隨機森林可以很大程度上減少過擬合。第二就是決策樹容易忽略數據集中屬性的相互關聯。第三就是對於那些各類別樣本數量不一致的數據,在決策樹中,進行屬性劃分時,不同的判定準則會帶來不同的屬性選擇傾向;信息增益准則對可取數目較多的屬性有所偏好,而增益率准則CART則對可取數目較少的屬性有所偏好,但CART進行屬性劃分時候不再簡單地直接利用增益率盡心劃分,而是採用一種啟發式規則。
通過上述的內容相信大家已經知道了決策樹的優點和缺點了吧,大家在學習或者使用決策樹演算法的時候可以更好的幫助大家理解決策樹的具體情況,只有了解了這些演算法,我們才能夠更好的使用決策樹演算法。
❻ 數據挖掘十大經典演算法及各自優勢
數據挖掘十大經典演算法及各自優勢
不僅僅是選中的十大演算法,其實參加評選的18種演算法,實際上隨便拿出一種來都可以稱得上是經典演算法,它們在數據挖掘領域都產生了極為深遠的影響。
1. C4.5
C4.5演算法是機器學習演算法中的一種分類決策樹演算法,其核心演算法是ID3演算法. C4.5演算法繼承了ID3演算法的優點,並在以下幾方面對ID3演算法進行了改進:
1) 用信息增益率來選擇屬性,克服了用信息增益選擇屬性時偏向選擇取值多的屬性的不足;2) 在樹構造過程中進行剪枝;3) 能夠完成對連續屬性的離散化處理;4) 能夠對不完整數據進行處理。
C4.5演算法有如下優點:產生的分類規則易於理解,准確率較高。其缺點是:在構造樹的過程中,需要對數據集進行多次的順序掃描和排序,因而導致演算法的低效。
2. The k-means algorithm 即K-Means演算法
k-means algorithm演算法是一個聚類演算法,把n的對象根據他們的屬性分為k個分割,k < n。它與處理混合正態分布的最大期望演算法很相似,因為他們都試圖找到數據中自然聚類的中心。它假設對象屬性來自於空間向量,並且目標是使各個群組內部的均 方誤差總和最小。
3. Support vector machines
支持向量機,英文為Support Vector Machine,簡稱SV機(論文中一般簡稱SVM)。它是一種監督式學習的方法,它廣泛的應用於統計分類以及回歸分析中。支持向量機將向量映射到一個更 高維的空間里,在這個空間里建立有一個最大間隔超平面。在分開數據的超平面的兩邊建有兩個互相平行的超平面。分隔超平面使兩個平行超平面的距離最大化。假 定平行超平面間的距離或差距越大,分類器的總誤差越小。一個極好的指南是C.J.C Burges的《模式識別支持向量機指南》。van der Walt 和 Barnard 將支持向量機和其他分類器進行了比較。
4. The Apriori algorithm
Apriori演算法是一種最有影響的挖掘布爾關聯規則頻繁項集的演算法。其核心是基於兩階段頻集思想的遞推演算法。該關聯規則在分類上屬於單維、單層、布爾關聯規則。在這里,所有支持度大於最小支持度的項集稱為頻繁項集,簡稱頻集。
5. 最大期望(EM)演算法
在統計計算中,最大期望(EM,Expectation–Maximization)演算法是在概率(probabilistic)模型中尋找參數最大似然 估計的演算法,其中概率模型依賴於無法觀測的隱藏變數(Latent Variabl)。最大期望經常用在機器學習和計算機視覺的數據集聚(Data Clustering)領域。
6. PageRank
PageRank是Google演算法的重要內容。2001年9月被授予美國專利,專利人是Google創始人之一拉里·佩奇(Larry Page)。因此,PageRank里的page不是指網頁,而是指佩奇,即這個等級方法是以佩奇來命名的。
PageRank根據網站的外部鏈接和內部鏈接的數量和質量倆衡量網站的價值。PageRank背後的概念是,每個到頁面的鏈接都是對該頁面的一次投票, 被鏈接的越多,就意味著被其他網站投票越多。這個就是所謂的「鏈接流行度」——衡量多少人願意將他們的網站和你的網站掛鉤。PageRank這個概念引自 學術中一篇論文的被引述的頻度——即被別人引述的次數越多,一般判斷這篇論文的權威性就越高。
7. AdaBoost
Adaboost是一種迭代演算法,其核心思想是針對同一個訓練集訓練不同的分類器(弱分類器),然後把這些弱分類器集合起來,構成一個更強的最終分類器 (強分類器)。其演算法本身是通過改變數據分布來實現的,它根據每次訓練集之中每個樣本的分類是否正確,以及上次的總體分類的准確率,來確定每個樣本的權 值。將修改過權值的新數據集送給下層分類器進行訓練,最後將每次訓練得到的分類器最後融合起來,作為最後的決策分類器。
8. kNN: k-nearest neighbor classification
K最近鄰(k-Nearest Neighbor,KNN)分類演算法,是一個理論上比較成熟的方法,也是最簡單的機器學習演算法之一。該方法的思路是:如果一個樣本在特徵空間中的k個最相似(即特徵空間中最鄰近)的樣本中的大多數屬於某一個類別,則該樣本也屬於這個類別。
9. Naive Bayes
在眾多的分類模型中,應用最為廣泛的兩種分類模型是決策樹模型(Decision Tree Model)和樸素貝葉斯模型(Naive Bayesian Model,NBC)。 樸素貝葉斯模型發源於古典數學理論,有著堅實的數學基礎,以 及穩定的分類效率。同時,NBC模型所需估計的參數很少,對缺失數據不太敏感,演算法也比較簡單。理論上,NBC模型與其他分類方法相比具有最小的誤差率。 但是實際上並非總是如此,這是因為NBC模型假設屬性之間相互獨立,這個假設在實際應用中往往是不成立的,這給NBC模型的正確分類帶來了一定影響。在屬 性個數比較多或者屬性之間相關性較大時,NBC模型的分類效率比不上決策樹模型。而在屬性相關性較小時,NBC模型的性能最為良好。10. CART: 分類與回歸樹
CART, Classification and Regression Trees。 在分類樹下面有兩個關鍵的思想。第一個是關於遞歸地劃分自變數空間的想法;第二個想法是用驗證數據進行剪枝。
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❼ 機器學習中常見演算法優缺點之樸素貝葉斯演算法
在機器學習中有很多演算法,而有一種演算法有著堅實的數學背景,並且被廣泛使用,這種演算法就是樸素貝葉斯演算法。當然,樸素貝葉斯演算法的優點有很多,但這種演算法的缺點也是我們不能忽視的,那麼大家知道不知道樸素貝葉斯演算法的優點和缺點是什麼呢?下面我們就給大家介紹一下這個問題。
那麼什麼是樸素貝葉斯演算法呢?其實樸素貝葉斯屬於生成式模型,也就是關於生成模型和判別式模型,主要還是在於是否需要求聯合分布,這種演算法是一種比較簡單的演算法,你只需做一堆計數即可。如果注有條件獨立性假設,樸素貝葉斯分類器的收斂速度將快於判別模型,比如邏輯回歸,所以你只需要較少的訓練數據即可。即使NB條件獨立假設不成立,NB分類器在實踐中仍然表現的很出色。它的主要缺點是它不能學習特徵間的相互作用,用mRMR中R來講,就是特徵冗餘。
那麼樸素貝葉斯演算法的優點是什麼呢?這種演算法的優點有五個,第一就是樸素貝葉斯模型發源於古典數學理論,有著堅實的數學基礎,以及穩定的分類效率。第二就是對大數量訓練和查詢時具有較高的速度。即使使用超大規模的訓練集,針對每個項目通常也只會有相對較少的特徵數,並且對項目的訓練和分類也僅僅是特徵概率的數學運算而已。第三就是對小規模的數據表現很好,能個處理多分類任務,適合增量式訓練(即可以實時的對新增的樣本進行訓練)。第四就是對缺失數據不太敏感,演算法也比較簡單,常用於文本分類。第五就是樸素貝葉斯對結果解釋容易理解。
當然,樸素貝葉斯演算法的缺點也是很明顯的,樸素貝葉斯演算法的缺點有四點,第一就是需要計算先驗概率。第二就是分類決策存在錯誤率。第三就是對輸入數據的表達形式很敏感。第四就是對由於使用了樣本屬性獨立性的假設,所以如果樣本屬性有關聯時其效果不好。
那麼樸素貝葉斯應用領域是什麼呢?其實樸素貝葉斯演算法在欺詐檢測中使用較多。當然,我們還可以用樸素貝葉斯演算法來決定一封電子郵件是否是垃圾郵件。還可以用樸素貝葉斯演算法判斷一篇文章應該的類別,同時也能夠使用貝葉斯演算法去判斷一段文字表達的是積極的情緒還是消極的情緒。從中我們可以看出樸素貝葉斯演算法是一個十分實用的演算法。
在這篇文章中我們給大家介紹了關於樸素貝葉斯演算法優缺點的相關知識,通過對這些知識的講解相信大家已經對樸素貝葉斯演算法有了一定的了解,希望這篇文章能夠幫助大家。
❽ 常用機器學習方法有哪些
機器學習中常用的方法有:
(1) 歸納學習
符號歸納學習:典型的符號歸納學習有示例學習、決策樹學習。
函數歸納學習(發現學習):典型的函數歸納學習有神經網路學習、示例學習、發現學習、統計學習。
(2) 演繹學習
(3) 類比學習:典型的類比學習有案例(範例)學習。
(4) 分析學習:典型的分析學習有解釋學習、宏操作學習。
(8)機器演算法分類及缺點擴展閱讀:
機器學習常見演算法:
1、決策樹演算法
決策樹及其變種是一類將輸入空間分成不同的區域,每個區域有獨立參數的演算法。決策樹演算法充分利用了樹形模型,根節點到一個葉子節點是一條分類的路徑規則,每個葉子節點象徵一個判斷類別。先將樣本分成不同的子集,再進行分割遞推,直至每個子集得到同類型的樣本,從根節點開始測試,到子樹再到葉子節點,即可得出預測類別。此方法的特點是結構簡單、處理數據效率較高。
2、樸素貝葉斯演算法
樸素貝葉斯演算法是一種分類演算法。它不是單一演算法,而是一系列演算法,它們都有一個共同的原則,即被分類的每個特徵都與任何其他特徵的值無關。樸素貝葉斯分類器認為這些「特徵」中的每一個都獨立地貢獻概率,而不管特徵之間的任何相關性。然而,特徵並不總是獨立的,這通常被視為樸素貝葉斯演算法的缺點。簡而言之,樸素貝葉斯演算法允許我們使用概率給出一組特徵來預測一個類。與其他常見的分類方法相比,樸素貝葉斯演算法需要的訓練很少。在進行預測之前必須完成的唯一工作是找到特徵的個體概率分布的參數,這通常可以快速且確定地完成。這意味著即使對於高維數據點或大量數據點,樸素貝葉斯分類器也可以表現良好。
3、支持向量機演算法
基本思想可概括如下:首先,要利用一種變換將空間高維化,當然這種變換是非線性的,然後,在新的復雜空間取最優線性分類表面。由此種方式獲得的分類函數在形式上類似於神經網路演算法。支持向量機是統計學習領域中一個代表性演算法,但它與傳統方式的思維方法很不同,輸入空間、提高維度從而將問題簡短化,使問題歸結為線性可分的經典解問題。支持向量機應用於垃圾郵件識別,人臉識別等多種分類問題。