Ⅰ 常用的机器学习&数据挖掘知识(点）
常用的机器学习&数据挖掘知识(点）
Basis(基础)：MSE(Mean Square Error 均方误差)，
LMS(LeastMean Square 最小均方)，
LSM(Least Square Methods 最小二乘法)，
MLE(MaximumLikelihood Estimation最大似然估计)，
QP(Quadratic Programming 二次规划)，
CP(Conditional Probability条件概率)，
JP(Joint Probability 联合概率)，
MP(Marginal Probability边缘概率)，
Bayesian Formula(贝叶斯公式)，
L1 /L2Regularization(L1/L2正则，
以及更多的，现在比较火的L2.5正则等)，
GD(GradientDescent 梯度下降)，
SGD(Stochastic Gradient Descent 随机梯度下降)，
Eigenvalue(特征值)，
Eigenvector(特征向量)，
QR-decomposition(QR分解)，
Quantile (分位数)，
Covariance(协方差矩阵)。
Common Distribution(常见分布)：
Discrete Distribution(离散型分布)：
BernoulliDistribution/Binomial(贝努利分布/二项分布)，
Negative BinomialDistribution(负二项分布)，
MultinomialDistribution(多项式分布)，
Geometric Distribution(几何分布)，
HypergeometricDistribution(超几何分布)，
Poisson Distribution (泊松分布)。
Continuous Distribution (连续型分布)：
UniformDistribution(均匀分布)，
Normal Distribution /Guassian Distribution(正态分布/高斯分布)，
ExponentialDistribution(指数分布)，
Lognormal Distribution(对数正态分布)，
GammaDistribution(Gamma分布)，
Beta Distribution(Beta分布)，
Dirichlet Distribution(狄利克雷分布)，
Rayleigh Distribution(瑞利分布)，
Cauchy Distribution(柯西分布)，
Weibull Distribution (韦伯分布)。
Three Sampling Distribution(三大抽样分布)：
Chi-squareDistribution(卡方分布)，
t-distribution(t-distribution)，
F-distribution(F-分布)。
Data Pre-processing(数据预处理)：
Missing Value Imputation(缺失值填充)，
Discretization(离散化)，Mapping(映射)，
Normalization(归一化/标准化)。
Sampling(采样)：
Simple Random Sampling(简单随机采样)，
OfflineSampling(离线等可能K采样)，
Online Sampling(在线等可能K采样)，
Ratio-based Sampling(等比例随机采样)，
Acceptance-RejectionSampling(接受-拒绝采样)，
Importance Sampling(重要性采样)，
MCMC(MarkovChain Monte Carlo 马尔科夫蒙特卡罗采样算法：Metropolis-Hasting& Gibbs)。
Clustering(聚类)：
K-Means，
K-Mediods，
二分K-Means，
FK-Means，
Canopy，
Spectral-KMeans(谱聚类)，
GMM-EM(混合高斯模型-期望最大化算法解决)，
K-Pototypes，CLARANS(基于划分)，
BIRCH(基于层次)，
CURE(基于层次)，
DBSCAN(基于密度)，
CLIQUE(基于密度和基于网格)。
Classification&Regression(分类&回归)：
LR(Linear Regression 线性回归)，
LR(LogisticRegression逻辑回归)，
SR(Softmax Regression 多分类逻辑回归)，
GLM(GeneralizedLinear Model 广义线性模型)，
RR(Ridge Regression 岭回归/L2正则最小二乘回归)，
LASSO(Least Absolute Shrinkage andSelectionator Operator L1正则最小二乘回归)，
RF(随机森林)，
DT(DecisionTree决策树)，
GBDT(Gradient BoostingDecision Tree 梯度下降决策树)，
CART(ClassificationAnd Regression Tree 分类回归树)，
KNN(K-Nearest Neighbor K近邻)，
SVM(Support VectorMachine)，
KF(KernelFunction 核函数PolynomialKernel Function 多项式核函、
Guassian KernelFunction 高斯核函数/Radial BasisFunction RBF径向基函数、
String KernelFunction 字符串核函数)、
NB(Naive Bayes 朴素贝叶斯)，BN(Bayesian Network/Bayesian Belief Network/ Belief Network 贝叶斯网络/贝叶斯信度网络/信念网络)，
LDA(Linear Discriminant Analysis/FisherLinear Discriminant 线性判别分析/Fisher线性判别)，
EL(Ensemble Learning集成学习Boosting，Bagging，Stacking)，
AdaBoost(Adaptive Boosting 自适应增强)，
MEM(MaximumEntropy Model最大熵模型)。
Effectiveness Evaluation(分类效果评估)：
Confusion Matrix(混淆矩阵)，
Precision(精确度)，Recall(召回率)，
Accuracy(准确率)，F-score(F得分)，
ROC Curve(ROC曲线)，AUC(AUC面积)，
LiftCurve(Lift曲线) ，KS Curve(KS曲线)。
PGM(Probabilistic Graphical Models概率图模型)：
BN(Bayesian Network/Bayesian Belief Network/ BeliefNetwork 贝叶斯网络/贝叶斯信度网络/信念网络)，
MC(Markov Chain 马尔科夫链)，
HMM(HiddenMarkov Model 马尔科夫模型)，
MEMM(Maximum Entropy Markov Model 最大熵马尔科夫模型)，
CRF(ConditionalRandom Field 条件随机场)，
MRF(MarkovRandom Field 马尔科夫随机场)。
NN(Neural Network神经网络)：
ANN(Artificial Neural Network 人工神经网络)，
BP(Error BackPropagation 误差反向传播)。
Deep Learning(深度学习)：
Auto-encoder(自动编码器)，
SAE(Stacked Auto-encoders堆叠自动编码器，
Sparse Auto-encoders稀疏自动编码器、
Denoising Auto-encoders去噪自动编码器、
Contractive Auto-encoders 收缩自动编码器)，
RBM(RestrictedBoltzmann Machine 受限玻尔兹曼机)，
DBN(Deep Belief Network 深度信念网络)，
CNN(ConvolutionalNeural Network 卷积神经网络)，
Word2Vec(词向量学习模型)。
DimensionalityRection(降维)：
LDA LinearDiscriminant Analysis/Fisher Linear Discriminant 线性判别分析/Fisher线性判别，
PCA(Principal Component Analysis 主成分分析)，
ICA(IndependentComponent Analysis 独立成分分析)，
SVD(Singular Value Decomposition 奇异值分解)，
FA(FactorAnalysis 因子分析法)。
Text Mining(文本挖掘)：
VSM(Vector Space Model向量空间模型)，
Word2Vec(词向量学习模型)，
TF(Term Frequency词频)，
TF-IDF(Term Frequency-Inverse DocumentFrequency 词频-逆向文档频率)，
MI(MutualInformation 互信息)，
ECE(Expected Cross Entropy 期望交叉熵)，
QEMI(二次信息熵)，
IG(InformationGain 信息增益)，
IGR(Information Gain Ratio 信息增益率)，
Gini(基尼系数)，
x2 Statistic(x2统计量)，
TEW(TextEvidence Weight文本证据权)，
OR(Odds Ratio 优势率)，
N-Gram Model，
LSA(Latent Semantic Analysis 潜在语义分析)，
PLSA(ProbabilisticLatent Semantic Analysis 基于概率的潜在语义分析)，
LDA(Latent DirichletAllocation 潜在狄利克雷模型)。
Association Mining(关联挖掘)：
Apriori，
FP-growth(Frequency Pattern Tree Growth 频繁模式树生长算法)，
AprioriAll，
Spade。
Recommendation Engine(推荐引擎)：
DBR(Demographic-based Recommendation 基于人口统计学的推荐)，
CBR(Context-basedRecommendation 基于内容的推荐)，
CF(Collaborative Filtering协同过滤)，
UCF(User-basedCollaborative Filtering Recommendation 基于用户的协同过滤推荐)，
ICF(Item-basedCollaborative Filtering Recommendation 基于项目的协同过滤推荐)。
Similarity Measure&Distance Measure(相似性与距离度量)：
Euclidean Distance(欧式距离)，
ManhattanDistance(曼哈顿距离)，
Chebyshev Distance(切比雪夫距离)，
MinkowskiDistance(闵可夫斯基距离)，
Standardized Euclidean Distance(标准化欧氏距离)，
MahalanobisDistance(马氏距离)，
Cos(Cosine 余弦)，
HammingDistance/Edit Distance(汉明距离/编辑距离)，
JaccardDistance(杰卡德距离)，
Correlation Coefficient Distance(相关系数距离)，
InformationEntropy(信息熵)，
KL(Kullback-Leibler Divergence KL散度/Relative Entropy 相对熵)。
Optimization(最优化)：
Non-constrainedOptimization(无约束优化)：
Cyclic VariableMethods(变量轮换法)，
Pattern Search Methods(模式搜索法)，
VariableSimplex Methods(可变单纯形法)，
Gradient Descent Methods(梯度下降法)，
Newton Methods(牛顿法)，
Quasi-NewtonMethods(拟牛顿法)，
Conjugate Gradient Methods(共轭梯度法)。
ConstrainedOptimization(有约束优化)：
Approximation Programming Methods(近似规划法)，
FeasibleDirection Methods(可行方向法)，
Penalty Function Methods(罚函数法)，
Multiplier Methods(乘子法)。
Heuristic Algorithm(启发式算法)，
SA(SimulatedAnnealing，
模拟退火算法)，
GA(genetic algorithm遗传算法)。
Feature Selection(特征选择算法)：
Mutual Information(互信息)，
DocumentFrequence(文档频率)，
Information Gain(信息增益)，
Chi-squared Test(卡方检验)，
Gini(基尼系数)。
Outlier Detection(异常点检测算法)：
Statistic-based(基于统计)，
Distance-based(基于距离)，
Density-based(基于密度)，
Clustering-based(基于聚类)。
Learning to Rank(基于学习的排序)：
Pointwise：McRank；
Pairwise：RankingSVM，RankNet，Frank，RankBoost；
Listwise：AdaRank，SoftRank，LamdaMART。
Tool(工具)：
MPI，Hadoop生态圈，Spark，BSP，Weka，Mahout，Scikit-learn，PyBrain…
以及一些具体的业务场景与case等。
Ⅱ 数据科学 怎样进行大数据的入门级学习
数据科学 怎样进行大数据的入门级学习？
数据科学并没有一个独立的学科体系，统计学，机器学习，数据挖掘，数据库，分布式计算，云计算，信息可视化等技术或方法来对付数据。
但从狭义上来看，我认为数据科学就是解决三个问题：
1. data pre-processing;(数据预处理）
2. data interpretation；（数据解读）
3.data modeling and analysis.（数据建模与分析）
这也就是我们做数据工作的三个大步骤：
1、原始数据要经过一连串收集、提取、清洗、整理等等的预处理过程，才能形成高质量的数据；
2、我们想看看数据“长什么样”，有什么特点和规律；
3、按照自己的需要，比如要对数据贴标签分类，或者预测，或者想要从大量复杂的数据中提取有价值的且不易发现的信息，都要对数据建模，得到output。
这三个步骤未必严谨，每个大步骤下面可能依问题的不同也会有不同的小步骤，但按我这几年的经验来看，按照这个大思路走，数据一般不会做跑偏。
这样看来，数据科学其实就是门复合型的技术，既然是技术就从编程语言谈起吧，为了简练，只说说R和Python。但既然是荐数据科学方面的书，我这里就不提R/Python编程基础之类的书了，直接上跟数据科学相关的。
R programming
如果只是想初步了解一下R语言已经R在数据分析方面的应用，那不妨就看看这两本：
R in action：我的R语言大数据101。其实对于一个没有任何编程基础的人来说，一开始就学这本书，学习曲线可能会比较陡峭。但如果配合上一些辅助材料，如官方发布的R basics（http://cran.r-project.org/doc/contrib/usingR.pdf），stackoverflow上有tag-R的问题集（Newest ‘r’ Questions），遇到复杂的问题可在上面搜索，总会找到解决方案的。这样一来，用这本书拿来入门学习也问题不大。而且这本书作者写得也比较轻松，紧贴实战。
Data analysis and graphics using R：使用R语言做数据分析的入门书。这本书的特点也是紧贴实战，没有过多地讲解统计学理论，所以喜欢通过情境应用来学习的人应该会喜欢这本入门书。而且这本书可读性比较强，也就是说哪怕你手头没电脑写不了代码，有事没事拿出这本书翻一翻，也能读得进去。
但如果你先用R来从事实实在在的数据工作，那么上面两本恐怕不够，还需要这些：
Modern applied statistics with S：这本书里统计学的理论就讲得比较多了，好处就是你可以用一本书既复习了统计学，又学了R语言。（S/Splus和R的关系就类似于Unix和Linux，所以用S教程学习R，一点问题都没有）
Data manipulation with R：这本书实务性很强，它教给你怎么从不同格式的原始数据文件里读取、清洗、转换、整合成高质量的数据。当然和任何一本注重实战的书一样，本书也有丰富的真实数据或模拟数据供你练习。对于真正从事数据处理工作的人来说，这本书的内容非常重要，因为对于任何研究，一项熟练的数据预处理技能可以帮你节省大量的时间和精力。否则，你的研究总是要等待你的数据。
R Graphics Cookbook：想用R做可视化，就用这本书吧。150多个recipes，足以帮你应付绝大多数类型的数据。以我现在极业余的可视化操作水平来看，R是最容易做出最漂亮的图表的工具了。
An introction to statistical learning with application in R：这本书算是着名的the element of statistical learning的姊妹篇，后者更注重统计（机器）学习的模型和算法，而前者所涉及的模型和算法原没有后者全面或深入，但却是用R来学习和应用机器学习的很好的入口。
A handbook of statistical analysis using R：这本书内容同样非常扎实，很多统计学的学生就是用这本书来学习用R来进行统计建模的。
Python
Think Python，Think Stats，Think Bayes：这是Allen B. Downey写的着名的Think X series三大卷。其实是三本精致的小册子，如果想快速地掌握Python在统计方面的操作，好好阅读这三本书，认真做习题，答案链接在书里有。这三本书学通了，就可以上手用Python进行基本的统计建模了。
Python For Data Analysis： 作者是pandas的主要开发者，也正是Pandas使Python能够像R一样拥有dataframe的功能，能够处理结构比较复杂的数据。这本书其实analysis讲得不多，说成数据处理应该更合适。掌握了这本书，处理各种糟心的数据就问题不大了。
Introction to Python for Econometrics, Statistics and Data Analysis：这本书第一章就告诉你要安装Numpy, Scipy, Matplotlib, Pandas, IPython等等。然后接下来的十好几章就是逐一介绍这几个库该怎么用。很全面，但读起来比较枯燥，可以用来当工具书。
Practical Data Analysis： 这本书挺奇葩，貌似很畅销，但作者把内容安排得东一榔头西一棒子，什么都讲一点，但一个都没讲透。这本书可以作为我们学习数据分析的一个索引，看到哪块内容有意思，就顺着它这个藤去摸更多的瓜。
Python Data Visualization Cookbook： 用Python做可视化的教材肯定不少，我看过的也就这一本，觉得还不错。其实这类书差别都不会很大，咬住一本啃下来就是王道
Exploratory Data Analysis 和 Data Visualization
Exploratory Data Analysis：John Tukey写于1977年的经典老教材，是这一领域的开山之作。如今EDA已经是统计学里的重要一支，但当时还是有很多人对他的工作不屑一顾。可他爱数据，坚信数据可以以一种出人意料的方式呈现出来。正是他的努力，让数据可视化成为一门无比迷人的技术。但这本书不推荐阅读了，内容略过时。要想完整地了解EDA，推荐下一本：
Exploratory Data Analysis with MATLAB：这本书虽然标题带了个MATLAB，但实际上内容几乎没怎么讲MATLAB，只是每讲一个方法的时候就列出对应的MATALB函数。这本书的重要之处在于，这是我读过的讲EDA最系统的一本书，除了对visualization有不输于John Tucky的讲解外，对于高维的数据集，通过怎样的方法才能让我们从中找到潜在的pattern，这本书也做了详尽的讲解。全书所以案例都有对应的MATALB代码，而且还提供了GUI（图形用户界面）。所以这本书学起来还是相当轻松愉悦的。
Visualize This：中译本叫“鲜活的数据”，作者是个“超级数据迷”，建立了一个叫http://flowingdata.com的网页展示他的数据可视化作品，这本书告诉你该选择什么样的可视化工具，然后告诉你怎样visualize关系型数据、时间序列、空间数据等，最后你就可以用数据讲故事了。如果你只想感受一下数据可视化是个什么，可以直接点开下面这个链接感受下吧！A tour through the visualization zoo（A Tour Through the Visualization Zoo）
Machine Learning & Data Mining
这一块就不多说了，不是因为它不重要，而是因为它太太太重要。所以这一部分就推两本书，都是”世界名着“，都比较难读，需要一点点地啃。这两本书拿下，基本就算是登堂入室了。其实作为机器学习的延伸和深化，概率图模型（PGM）和深度学习（deep learning）同样值得研究，特别是后者现在简直火得不得了。但PGM偏难，啃K.Daphne那本大作实在太烧脑，也没必要，而且在数据领域的应用也不算很广。deep learning目前工业界的步子迈得比学术界的大，各个domain的应用如火如荼，但要有公认的好教材问世则还需时日，所以PGM和deep learning这两块就不荐书了。
The Element of Statistical Learning：要学机器学习，如果让我只推荐一本书，我就推荐这本巨着。Hastie、Tibshirani、Friedman这三位大牛写书写得太用心了，大厦建得够高够大，结构也非常严谨，而且很有前瞻性，纳入了很多前沿的内容，而不仅仅是一部综述性的教材。（图表也做得非常漂亮，应该是用R语言的ggplot2做的。）这本书注重讲解模型和算法本身，所以需要具备比较扎实的数理基础，啃起这本书来才不会太吃力。事实上掌握模型和算法的原理非常重要。机器学习（统计学习）的库现在已经非常丰富，即使你没有完全搞懂某个模型或算法的原理和过程，只要会用那几个库，机器学习也能做得下去。但你会发现你把数据代进去，效果永远都不好。但是，当你透彻地理解了模型和算法本身，你再调用那几个库的时候，心情是完全不一样的，效果也不一样。
Data Mining: Concepts and Techniques, by Jiawei Han and Micheline Kamber 数据挖掘的教材汗牛充栋，之所以推荐这本韩家炜爷爷的，是因为虽然他这本书的出发点是应用，但原理上的内容也一点没有落下，内容非常完整。而且紧跟时代，更新的很快，我看过的是第二版，就已经加进去了social network analysis这种当时的前沿内容。现在已经有第三版了，我还没看过，但应该也加入了不少新内容。其实这本书并不难读，只是篇幅较长，啃起来比较耗时。
其实这两本书里单拎出来一块内容可能又是几本书的节奏，比如bayesian方法，再拿出两三本书来讲也不为过，我个人用到的比较多，而且也确实有不少好书。但并非是所有data scientist都要用到，所以这一块就不再细说。
还有一些印象比较深刻的书：
Big Data Glossary： 主要讲解大数据处理技术及工具，内容涵盖了NoSQL，MapRece，Storage，Servers，NLP库与工具包，机器学习工具包，数据可视化工具包，数据清洗，序列化指南等等。总之，是一本辞典式的大数据入门指导。
Mining of Massive Datasets：这本书是斯坦福大学Web Mining的讲义，里面很多内容与韩家炜的Data Mining那本书重合，但这本书里详细地讲了MapRece的设计原理，PageRank（Google创业时期的核心排序算法，现在也在不断优化更新）讲解得也比较详细。
Developing Analytic Talent： 作者是个从事了十几年数据工作的geek，技术博客写得很有个人风格，写的内容都比较偏门，通常只有具备相关数据处理经验的人能体会出来，丝毫不照顾初学者的感受。比如他会谈到当数据流更新太快时该怎么办，或者MapRece在什么时候不好用的问题，才不管你懂不懂相关基础原理。所以这本书不太适合初学者阅读。这本书其实是作者的博客文章的集结，用how to become a data scientist的逻辑把他近几年的博客文章串联了起来。
Past, Present and Future of Statistical Science：这本书是由COPSS（统计学社主席委员会，由国际各大统计学会的带头人组成）在50周年出版的一本纪念册，里面有50位统计学家每人分别贡献出的一两篇文章，有的回忆了自己当年如何走上统计学这条路，有的探讨了一些统计学的根本问题，有的谈了谈自己在从事的前沿研究，有的则给年轻一代写下了寄语。非常有爱的一本书。
其它资料
Harvard Data Science：这是H大的Data science在线课，我没有修过，但口碑很好。这门课需要费用8千刀左右，比起华盛顿大学的4千刀的Data science在线课虽贵一倍，但比斯坦福的14千刀要便宜将近一半（而且斯坦福的更偏计算机）。如果想自学，早有好心人分享了slides:（https://drive.google.com/folderview?id=0BxYkKyLxfsNVd0xicUVDS1dIS0k&usp=sharing）和homeworks and solutions:（https://github.com/cs109/content）
PyData：PyData是来自各个domain的用Python做数据的人每年举行一次的聚会，期间会有各路牛人举行一些规模不大的seminar或workshop，有好心人已经把video上传到github，有兴趣的去认领吧（DataTau/datascience-anthology-pydata · GitHub）
工具
R/Python/MATLAB（必备）：如果是做数据分析和模型开发，以我的观察来看，使用这三种工具的最多。R生来就是一个统计学家开发的软件，所做的事也自然围绕统计学展开。MATLAB虽然算不上是个专业的数据分析工具，但因为很多人不是专业做数据的，做数据还是为了自己的domain expertise（特别是科学计算、信号处理等），而MATLAB又是个强大无比的Domain expertise工具，所以很多人也就顺带让MATLAB也承担了数据处理的工作，虽然它有时候显得效率不高。Python虽然不是做数据分析的专业软件，但作为一个面向对象的高级动态语言，其开源的生态使Python拥有无比丰富的库，Numpy, Scipy 实现了矩阵运算/科学计算，相当于实现了MATLAB的功能，Pandas又使Python能够像R一样处理dataframe，scikit-learn又实现了机器学习。
SQL（必备）：虽然现在人们都说传统的关系型数据库如Oracle、MySQL越来越无法适应大数据的发展，但对于很多人来说，他们每天都有处理数据的需要，但可能一辈子都没机会接触TB级的数据。不管怎么说，不论是用关系型还是非关系型数据库，SQL语言是必须要掌握的技能，用什么数据库视具体情况而定。
MongoDB（可选）：目前最受欢迎的非关系型数据库NoSQL之一，不少人认为MongoDB完全可以取代mySQL。确实MongoDB方便易用，扩展性强，Web2.0时代的必需品。
Hadoop/Spark/Storm（可选）: MapRece是当前最着名也是运用最广泛的分布式计算框架，由Google建立。Hadoop/Spark/storm都是基于MapRece的框架建立起来的分布式计算系统，要说他们之间的区别就是，Hadoop用硬盘存储数据，Spark用内存存储数据，Storm只接受实时数据流而不存储数据。一言以蔽之，如果数据是离线的，如果数据比较复杂且对处理速度要求一般，就Hadoop，如果要速度，就Spark，如果数据是在线的实时的流数据，就Storm。
OpenRefine（可选）：Google开发的一个易于操作的数据清洗工具，可以实现一些基本的清洗功能。
Tableau（可选）：一个可交互的数据可视化工具，操作简单，开箱即用。而且图表都设计得非常漂亮。专业版1999美刀，终身使用。媒体和公关方面用得比较多。
Gephi（可选）：跟Tableau类似，都是那种可交互的可视化工具，不需要编程基础，生成的图表在美学和设计上也是花了心血的。更擅长复杂网络的可视化。
Ⅲ 数据挖掘中的Hotspot关联规则
3. HotSpot关联规则树的节点定义说明：
由于这里增加了连续型属性数据，所以针对单个节点需增加一个布尔型变量lessThan，用于指明是要大于或者小于该节点数据，同时stateIndex应该是一个数值了（当前节点的值），而不是离散型数据状态的下标了。