Machine Learning 简明教程

Machine Learning - Required Skills

机器学习是一个快速发展的领域,它需要技术技能和软技能的结合才能成功。以下是机器学习所需的一些关键技能 −

Programming Skills

机器学习要求具备坚实的编程技能基础,特别是在 Python、R 和 Java 等语言方面。编程能力使数据科学家能够构建、测试和部署机器学习模型。

Statistics and Mathematics

对统计学和数学的深刻理解对于机器学习至关重要。数据科学家必须能够理解和应用统计模型、算法和方法来分析和解释数据。

为了让你简要了解需要获得哪些技能,让我们讨论一些示例:

Mathematical Notation

大多数机器学习算法在很大程度上基于数学。你需要了解的数学水平可能只是初学者水平。重要的是你应该能够阅读数学家在方程式中使用的符号。例如 - 如果你能够阅读符号并理解其含义,那么你就可以学习机器学习了。如果没有,你可能需要复习一下你的数学知识。

f_{AN}(net-\theta)=\begin{cases}\gamma & if\:net-\theta \geq \epsilon\\net-\theta & if - \epsilon< net-\theta <\epsilon\\ -\gamma & if\:net-\theta\leq- \epsilon\end{cases}

\displaystyle\\\max\limits_{\alpha}\begin{bmatrix}\displaystyle\sum\limits_{i=1}^m \alpha-\frac{1}{2}\displaystyle\sum\limits_{i,j=1}^m label^\left(\begin{array}{c}i\\ \end{array}\right)\cdot\:label^\left(\begin{array}{c}j\\ \end{array}\right)\cdot\:a_{i}\cdot\:a_{j}\langle x^\left(\begin{array}{c}i\\ \end{array}\right),x^\left(\begin{array}{c}j\\ \end{array}\right)\rangle \end{bmatrix}

f_{AN}(net-\theta)=\left(\frac{e {\lambda(net-\theta)}-e {-\lambda(net-\theta)}}{e {\lambda(net-\theta)}+e {-\lambda(net-\theta)}}\right)\;

Probability Theory

这是一个测试你当前概率论知识的例子:使用条件概率进行分类。

p(c_{i}|x,y)\;=\frac{p(x,y|c_{i})\;p(c_{i})\;}{p(x,y)\;}

使用这些定义,我们可以定义贝叶斯分类规则—

  1. 如果 P(c1|x, y) > P(c2|x, y) ,则该类为 c1 。

  2. 如果 P(c1|x, y) < P(c2|x, y) ,则该类为 c2 。

Optimization Problem

这是一个优化函数

\displaystyle\\\max\limits_{\alpha}\begin{bmatrix}\displaystyle\sum\limits_{i=1}^m \alpha-\frac{1}{2}\displaystyle\sum\limits_{i,j=1}^m label^\left(\begin{array}{c}i\\ \end{array}\right)\cdot\:label^\left(\begin{array}{c}j\\ \end{array}\right)\cdot\:a_{i}\cdot\:a_{j}\langle x^\left(\begin{array}{c}i\\ \end{array}\right),x^\left(\begin{array}{c}j\\ \end{array}\right)\rangle \end{bmatrix}

受以下约束的限制—

\alpha\geq0,并且\:\displaystyle\sum\limits_{i-1}^m \alpha_{i}\cdot\:label^\left(\begin{array}{c}i\\ \end{array}\right)=0

如果你能够理解以上内容,那么你已经准备好了。

Data Preprocessing

为机器学习准备数据需要数据清理、数据转换和数据归一化的知识。这涉及识别并更正数据中的错误、缺失值和不一致性。

Data Visualization

数据可视化是创建数据的图形表示以帮助用户理解和解释复杂数据集的过程。数据科学家必须能够创建有效的可视化,以传达从数据中获得的见解。

在很多情况下,你将需要理解各种可视化图,以了解你的数据分布并解释算法输出的结果。

visualization plots

除了机器学习的以上理论方面,你还需要好的编程技能来编写这些算法。

Machine Learning Algorithms

机器学习需要各种算法的知识,例如回归、决策树、随机森林、K 近邻、支持向量机和神经网络。了解这些算法的优点和缺点对于构建有效的机器学习模型至关重要。

Deep Learning

深度学习是机器学习的一个子领域,涉及训练深度神经网络以分析复杂的数据集。深度学习需要对神经网络、卷积神经网络、循环神经网络和其他相关主题有深入的了解。

Natural Language Processing

自然语言处理 (NLP) 是人工智能的一个分支,专注于使用自然语言在计算机和人类之间的交互。NLP 需要掌握情感分析、文本分类和命名实体识别等技术。

Problem-solving Skills

机器学习需要强大的问题解决能力,包括识别问题、提出假设和制定解决方案的能力。数据科学家必须有创造性和逻辑思维能力,以便为复杂问题制定有效的解决方法。

Communication Skills

沟通能力对数据科学家来说至关重要,因为他们必须能够向非技术利益相关者解释复杂的技术概念。数据科学家必须能够以清晰简洁的方式传达其分析结果及其发现的含义。

Business Acumen

机器学习用于解决业务问题,因此,了解业务背景和将机器学习应用于业务问题的能力至关重要。

总的来说,机器学习需要广泛的技能,包括技术、数学和软技能。在这一领域取得成功,数据科学家必须能够将这些技能结合起来,开发出有效的机器学习模型来解决复杂的业务问题。