Ⅰ 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。
(1)機器演算法應用案例擴展閱讀:
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。
Ⅱ 機器學習演算法
機器學習演算法如下:
機器學習(MachineLearning,ML)是一門多領域交叉學科,涉及概率論、統計學、逼近論、凸分析、演算法復雜度理論等多門學科。專門研究計算機怎樣模擬或實現人類的學習行為,以獲取新的知識或技能,重新組織已有的知識結構使之不斷改善自身的性能。
它是人工智慧的核心,是使計算機具有智能的根本途徑,其應用遍及人工智慧的各個領域,它主要使用歸納、綜合而不是演繹。
揭開神秘的機器學習演算法:
我們越來越多地看到機器學習演算法在實用和可實現的目標上的價值,例如針對數據尋找可用的模式然後進行預測的機器學習演算法。通常,這些機器學習演算法預測模型用於操作流程以優化決策過程,但同時它們也可以提供關鍵的洞察力和信息來報告戰略決策。
機器學習演算法的基本前提是演算法訓練,提供特定的輸入數據時預測某一概率區間內的輸出值。請記住機器學習演算法的技巧是歸納而非推斷——與概率相關,並非最終結論。構建這些機器學習演算法的過程被稱之為機器學習演算法預測建模。
一旦掌握了這一機器學習演算法模型,有時就可以直接對原始數據機器學習演算法進行分析,並在新數據中應用該機器學習演算法模型以預測某些重要的信息。模型的輸出可以是機器學習演算法分類、機器學習演算法可能的結果、機器學習演算法隱藏的關系、機器學習演算法屬性或者機器學習演算法估計值。
機器學習演算法技術通常預測的是絕對值,比如標簽、顏色、身份或者質量。比如,某個機器學習演算法主題是否屬於我們試圖保留的用戶?用戶會付費購買嗎?用戶會積極響應邀約嗎?
如果我們關心的是機器學習演算法估算值或者連續值,機器學習演算法預測也可以用數字表示。輸出類型決定了最佳的學習方法,並會影響我們用於判斷模型質量的尺度。
Ⅲ 哪些地方可以利用機器學習演算法以提高通信效率。
1、在無人機中的應用。
2、在VR中的應用。
3、在邊緣計算中的應用。
4、在物聯網的應用。在這些地方都可以利用機器學習演算法以提高通信效率。
Ⅳ 機器學習有哪些演算法
1. 線性回歸
在統計學和機器學習領域,線性回歸可能是最廣為人知也最易理解的演算法之一。
2. Logistic 回歸
Logistic 回歸是機器學習從統計學領域借鑒過來的另一種技術。它是二分類問題的首選方法。
3. 線性判別分析
Logistic 回歸是一種傳統的分類演算法,它的使用場景僅限於二分類問題。如果你有兩個以上的類,那麼線性判別分析演算法(LDA)是首選的線性分類技術。
4.分類和回歸樹
決策樹是一類重要的機器學習預測建模演算法。
5. 樸素貝葉斯
樸素貝葉斯是一種簡單而強大的預測建模演算法。
6. K 最近鄰演算法
K 最近鄰(KNN)演算法是非常簡單而有效的。KNN 的模型表示就是整個訓練數據集。
7. 學習向量量化
KNN 演算法的一個缺點是,你需要處理整個訓練數據集。
8. 支持向量機
支持向量機(SVM)可能是目前最流行、被討論地最多的機器學習演算法之一。
9. 袋裝法和隨機森林
隨機森林是最流行也最強大的機器學習演算法之一,它是一種集成機器學習演算法。
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Ⅳ 人工智慧在生活中應用的例子
1、虛擬個人助理
Siri,GoogleNow和Cortana都是各種渠道(iOS,Android和WindowsMobile)上的智能數字個人助理。
總歸,當你用你的聲響提出要求時,他們會協助你找到有用的信息;你能夠說「最近的我國飯館在哪裡?」,「今日我的日程安排是什麼?」,「提醒我八點打電話給傑里」,幫手會經過查找信息,轉播手機中的信息或發送指令給其他應用程序。
人工智慧在這些應用程序中十分重要,由於他們搜集有關懇求的信息並運用該信息更好地辨認您的言語並為您供給適合您偏好的結果。
微軟標明Cortana「不斷了解它的用戶」,而且終究會開展出猜測用戶需求的能力。虛擬個人助理處理來自各種來歷的許多數據以了解用戶,並更有效地協助他們組織和跟蹤他們的信息。
2、視頻游戲
事實上,自從第一次電子游戲以來,視頻游戲AI現已被運用了很長一段時間-人工智慧的一個實例,大多數人可能都很熟悉。
可是AI的復雜性和有效性在曩昔幾十年中呈指數級添加,導致視頻游戲人物了解您的行為,呼應刺激並以不行預知的方法做出反應。2014年的中心地球:魔多之影關於每個非玩家人物的個性特徵,他們對曩昔互動的回想以及他們的可變方針都特別有目共睹。
「孤島驚魂」和「使命呼喚」等第一人稱射擊游戲或許多運用人工智慧,敵人能夠剖析其環境,找到可能有利於其生存的物體或舉動;他們會採納保護,查詢聲響,運用側翼演習,並與其他AI進行溝通,以添加取勝的時機。
就AI而言,視頻游戲有點簡略,但由於職業巨大的商場,每年都在投入許多精力和資金來完善這種類型的AI。
3、在線客服
現在,許多網站都提供用戶與客服在線聊天的窗口,但其實並不是每個網站都有一個真人提供實時服務。在很多情況下,和你對話的僅僅只是一個初級AI。大多聊天機器人無異於自動應答器,但是其中一些能夠從網站里學習知識,在用戶有需求時將其呈現在用戶面前。
最有趣也最困難的是,這些聊天機器人必須擅於理解自然語言。顯然,與人溝通的方式和與電腦溝通的方式截然不同。所以這項技術十分依賴自然語言處理(NLP)技術,一旦這些機器人能夠理解不同的語言表達方式中所包含的實際目的,那麼很大程度上就可以用於代替人工服務。
4、購買預測
如果京東、天貓和亞馬遜這樣的大型零售商能夠提前預見到客戶的需求,那麼收入一定有大幅度的增加。亞馬遜目前正在研究這樣一個的預期運輸項目:在你下單之前就將商品運到送貨車上,這樣當你下單的時候甚至可以在幾分鍾內收到商品。
毫無疑問這項技術需要人工智慧來參與,需要對每一位用戶的地址、購買偏好、願望清單等等數據進行深層次的分析之後才能夠得出可靠性較高的結果。
雖然這項技術尚未實現,不過也表現了一種增加銷量的思路,並且衍生了許多別的做法,包括送特定類型的優惠券、特殊的打折計劃、有針對性的廣告,在顧客住處附近的倉庫存放他們可能購買的產品。
這種人工智慧應用頗具爭議性,畢竟使用預測分析存在隱私違規的嫌疑,許多人對此頗感憂慮。
5、音樂和電影推薦服務
與其他人工智慧系統相比,這種服務比較簡單。但是,這項技術會大幅度提高生活品質的改善。如果你用過網易雲音樂這款產品,一定會驚嘆於私人FM和每日音樂推薦與你喜歡的歌曲的契合度。
從前,想要聽點好聽的新歌很難,要麼是從喜歡的歌手裡找,要麼是從朋友的歌單里去淘,但是往往未必有效。喜歡一個人的一首歌不代表喜歡這個人的所有歌,另外有的時候我們自己也不知道為什麼會喜歡一首歌、討厭一首歌。
而在有人工智慧的介入之後,這一問題就有了解決辦法。也許你自己不知道到底喜歡包含哪些元素的歌曲,但是人工智慧通過分析你喜歡的音樂可以找到其中的共性,並且可以從龐大的歌曲庫中篩選出來你所喜歡的部分,這比最資深的音樂人都要強大。
電影推薦也是相同的原理,對你過去喜歡的影片了解越多,就越了解你的偏好,從而推薦出你真正喜歡的電影。
人工智慧應用領域
機器翻譯,智能控制,專家系統,機器人學,語言和圖像理解,遺傳編程機器人工廠,自動程序設計,航天應用,龐大的信息處理,儲存與管理,執行化合生命體無法執行的或復雜或規模龐大的任務等等。
值得一提的是,機器翻譯是人工智慧的重要分支和最先應用領域。不過就已有的機譯成就來看,機譯系統的譯文質量離終極目標仍相差甚遠;而機譯質量是機譯系統成敗的關鍵。
中國數學家、語言學家周海中教授曾在論文《機器翻譯五十年》中指出:要提高機譯的質量,首先要解決的是語言本身問題而不是程序設計問題;單靠若干程序來做機譯系統,肯定是無法提高機譯質量的。
另外在人類尚未明了大腦是如何進行語言的模糊識別和邏輯判斷的情況下,機譯要想達到「信、達、雅」的程度是不可能的。智能家居之後,人工智慧成為家電業的新風口,而長虹正成為將這一浪潮掀起的首個家電巨頭。
長虹發布兩款CHiQ智能電視新品,主打手機遙控器、帶走看、隨時看、分類看功能 。
Ⅵ 學:如何用Python實現7種機器學習演算法(附
1.
線性回歸演算法 在線性回歸中,我們想要建立一個模型,來擬合一個因變數 y 與一個或多個獨立自變數(預測變數) x 之間的關系。 是一個目標變數,它是一個標量 線性回歸模型可以理解為一個非常簡單的神經網路:...
2.
Logistic 回歸演算法 在Logistic 回歸中,我們試圖對給定輸入特徵的線性組合進行建模,來得到其二元變數的輸出結果。例如,我們可以嘗試使用競選候選人花費的金錢和時間信息來預測選舉的結果(勝或負)
Ⅶ 有哪些應用於移動機器人路徑規劃的演算法
機器人家上了解到,在二維二值地圖(FREE or OCCUPIED)場景下進行路徑規劃的方法。我看之前有同學在回答的時候配上了這幅圖:
這幅圖上的演算法羅列的還是很全面的,體現了各個演算法的出生順序。但是並不能很好的對他們進行一個本質的分類。剛剛那位同學說的graph-based和sampling-based的分類方法我感覺有點概念重疊不能夠對規劃演算法進行這樣的分類,下面通過自己這一年多的研究和實踐對規劃演算法進行一個簡單的分類:
這幅圖上的演算法羅列的還是很全面的,體現了各個演算法的出生順序。但是並不能很好的對他們進行一個本質的分類。剛剛那位同學說的graph-based和sampling-based的分類方法我感覺有點概念重疊不能夠對規劃演算法進行這樣的分類,下面通過自己這一年多的研究和實踐對規劃演算法進行一個簡單的分類:
兩大類:
1. 完備的(complete)
2. 基於采樣的(sampling-based)又稱為概率完備的
一 完備的規劃演算法
A*演算法
所謂完備就是要達到一個systematic的標准,即:如果在起始點和目標點間有路徑解存在那麼一定可以得到解,如果得不到解那麼一定說明沒有解存在。
這一大類演算法在移動機器人領域通常直接在occupancy grid網格地圖上進行規劃(可以簡單理解成二值地圖的像素矩陣)以深度優先尋路演算法、廣度優先尋路演算法、Dijkstra(迪傑斯特拉)演算法為始祖,以A*演算法(Dijstra演算法上以減少計算量為目的加上了一個啟發式代價)最為常用,近期的Theta*演算法是在A*演算法的基礎上增加了line-of-sight優化使得規劃出來的路徑不完全依賴於單步的柵格形狀(答主以為這個演算法意義不大,不就是規劃了一條路徑再簡單平滑了一下么)。
完備的演算法的優勢在與它對於解的捕獲能力是完全的,但是由此產生的缺點就是演算法復雜度較大。這種缺點在二維小尺度柵格地圖上並不明顯,但是在大尺度,尤其是多維度規劃問題上,比如機械臂、蛇形機器人的規劃問題將帶來巨大的計算代價。這樣也直接促使了第二大類演算法的產生。
二 基於采樣的規劃演算法
RRT-connect演算法
這種演算法一般是不直接在grid地圖進行最小柵格解析度的規劃,它們採用在地圖上隨機撒一定密度的粒子來抽象實際地圖輔助規劃。如PRM演算法及其變種就是在原始地圖上進行撒點,抽取roadmap在這樣一個拓撲地圖上進行規劃;RRT以及其優秀的變種RRT-connect則是在地圖上每步隨機撒一個點,迭代生長樹的方式,連接起止點為目的,最後在連接的圖上進行規劃。這些基於采樣的演算法速度較快,但是生成的路徑代價(可理解為長度)較完備的演算法高,而且會產生「有解求不出」的情況(PRM的逢Narrow space卒的情況)。這樣的演算法一般在高維度的規劃問題中廣泛運用。
三 其他規劃演算法
除了這兩類之外還有間接的規劃演算法:Experience-based(Experience Graph經驗圖演算法)演算法:基於經驗的規劃演算法,這是一種存儲之前規劃路徑,建立知識庫,依賴之進行規劃的方法,題主有興趣可以閱讀相關文獻。這種方法犧牲了一定的空間代價達到了速度與完備兼得的優勢。此外還有基於廣義Voronoi圖的方法進行的Fast-marching規劃,類似dijkstra規劃和勢場的融合,該方法能夠完備地規劃出位於道路中央,遠離障礙物的路徑。答主最近也在研究此類演算法相關的工作。
APF(人工勢場)演算法
至於D* 、勢場法、DWA(動態窗口法)、SR-PRM屬於在動態環境下為躲避動態障礙物、考慮機器人動力學模型設計的規劃演算法。
Ⅷ 干貨 | 基礎機器學習演算法
本篇內容主要是面向機器學習初學者,介紹常見的機器學習演算法,當然,歡迎同行交流。
哲學要回答的基本問題是從哪裡來、我是誰、到哪裡去,尋找答案的過程或許可以借鑒機器學習的套路:組織數據->挖掘知識->預測未來。組織數據即為設計特徵,生成滿足特定格式要求的樣本,挖掘知識即建模,而預測未來就是對模型的應用。
特徵設計依賴於對業務場景的理解,可分為連續特徵、離散特徵和組合高階特徵。本篇重點是機器學習演算法的介紹,可以分為監督學習和無監督學習兩大類。
無監督學習演算法很多,最近幾年業界比較關注主題模型,LSA->PLSA->LDA 為主題模型三個發展階段的典型演算法,它們主要是建模假設條件上存在差異。LSA假設文檔只有一個主題,PLSA 假設各個主題的概率分布不變(theta 都是固定的),LDA 假設每個文檔和詞的主題概率是可變的。
LDA 演算法本質可以藉助上帝擲骰子幫助理解,詳細內容可參加 Rickjin 寫的《 LDA 數據八卦》文章,淺顯易懂,順便也科普了很多數學知識,非常推薦。
監督學習可分為分類和回歸,感知器是最簡單的線性分類器,現在實際應用比較少,但它是神經網路、深度學習的基本單元。
線性函數擬合數據並基於閾值分類時,很容易受雜訊樣本的干擾,影響分類的准確性。邏輯回歸(Logistic Regression)利用 sigmoid 函數將模型輸出約束在 0 到 1 之間,能夠有效弱化雜訊數據的負面影響,被廣泛應用於互聯網廣告點擊率預估。
邏輯回歸模型參數可以通過最大似然求解,首先定義目標函數 L ( theta ),然後 log 處理將目標函數的乘法邏輯轉化為求和邏輯(最大化似然概率 -> 最小化損失函數),最後採用梯度下降求解。
相比於線性分類去,決策樹等非線性分類器具有更強的分類能力,ID3 和 C4.5 是典型的決策樹演算法,建模流程基本相似,兩者主要在增益函數(目標函數)的定義不同。
線性回歸和線性分類在表達形式上是類似的,本質區別是分類的目標函數是離散值,而回歸的目標函數是連續值。目標函數的不同導致回歸通常基於最小二乘定義目標函數,當然,在觀測誤差滿足高斯分布的假設情況下,最小二乘和最大似然可以等價。
當梯度下降求解模型參數時,可以採用 Batch 模式或者 Stochastic 模式,通常而言,Batch 模式准確性更高,Stochastic 模式復雜度更低。
上文已經提到,感知器雖然是最簡單的線性分類器,但是可以視為深度學習的基本單元,模型參數可以由自動編碼( Auto Encoder )等方法求解。
深度學習的優勢之一可以理解為特徵抽象,從底層特徵學習獲得高階特徵,描述更為復雜的信息結構。例如,從像素層特徵學習抽象出描述紋理結構的邊緣輪廓特徵,更進一步學習獲得表徵物體局部的更高階特徵。
俗話說三個臭皮匠賽過諸葛亮,無論是線性分類還是深度學習,都是單個模型演算法單打獨斗,有沒有一種集百家之長的方法,將模型處理數據的精度更進一步提升呢?當然,Model Ensembe l就是解決這個問題。Bagging 為方法之一,對於給定數據處理任務,採用不同模型/參數/特徵訓練多組模型參數,最後採用投票或者加權平均的方式輸出最終結果。
Boosting為Model Ensemble 的另外一種方法,其思想為模型每次迭代時通過調整錯誤樣本的損失權重提升對數據樣本整體的處理精度,典型演算法包括 AdaBoost 、GBDT 等。
不同的數據任務場景,可以選擇不同的 Model Ensemble 方法,對於深度學習,可以對隱層節點採用 DropOut 的方法實現類似的效果。
介紹了這么多機器學習基礎演算法,說一說評價模型優劣的基本准則。欠擬合和過擬合是經常出現的兩種情況,簡單的判定方法是比較訓練誤差和測試誤差的關系,當欠擬合時,可以設計更多特徵來提升模型訓練精度,當過擬合時,可以優化特徵量降低模型復雜度來提升模型測試精度。
特徵量是模型復雜度的直觀反映,模型訓練之前設定輸入的特徵量是一種方法,另外一種比較常用的方法是在模型訓練過程中,將特徵參數的正則約束項引入目標函數/損失函數,基於訓練過程篩選優質特徵。
模型調優是一個細致活,最終還是需要能夠對實際場景給出可靠的預測結果,解決實際問題。期待學以致用! 作者 曉惑 本文轉自阿里技術,轉載需授權
Ⅸ 如何理解機器學習演算法在大數據裡面的應用
現在深度學習在機器學習領域是一個很熱的概念,不過經過各種媒體的轉載播報,這個概念也逐漸變得有些神話的感覺:例如,人們可能認為,深度學習是一種能夠模擬出人腦的神經結構的機器學習方式,從而能夠讓計算機具有人一樣的智慧;而這樣一種技術在將來無疑是前景無限的。那麼深度學習本質上又是一種什麼樣的技術呢?
深度學習是什麼
深度學習是機器學習領域中對模式(聲音、圖像等等)進行建模的一種方法,它也是一種基於統計的概率模型。在對各種模式進行建模之後,便可以對各種模式進行識別了,例如待建模的模式是聲音的話,那麼這種識別便可以理解為語音識別。而類比來理解,如果說將機器學習演算法類比為排序演算法,那麼深度學習演算法便是眾多排序演算法當中的一種(例如冒泡排序),這種演算法在某些應用場景中,會具有一定的優勢。
深度學習的「深度」體現在哪裡
論及深度學習中的「深度」一詞,人們從感性上可能會認為,深度學習相對於傳統的機器學習演算法,能夠做更多的事情,是一種更為「高深」的演算法。而事實可能並非我們想像的那樣,因為從演算法輸入輸出的角度考慮,深度學習演算法與傳統的有監督機器學習演算法的輸入輸出都是類似的,無論是最簡單的Logistic Regression,還是到後來的SVM、boosting等演算法,它們能夠做的事情都是類似的。正如無論使用什麼樣的排序演算法,它們的輸入和預期的輸出都是類似的,區別在於各種演算法在不同環境下的性能不同。
那麼深度學習的「深度」本質上又指的是什麼呢?深度學習的學名又叫深層神經網路(Deep Neural Networks ),是從很久以前的人工神經網路(Artificial Neural Networks)模型發展而來。這種模型一般採用計算機科學中的圖模型來直觀的表達,而深度學習的「深度」便指的是圖模型的層數以及每一層的節點數量,相對於之前的神經網路而言,有了很大程度的提升。
深度學習也有許多種不同的實現形式,根據解決問題、應用領域甚至論文作者取名創意的不同,它也有不同的名字:例如卷積神經網路(Convolutional Neural