机器学习十大常用算法taoziya

根据一些feature(特征)进行分类,每个节点提一个问题,通过判断,将数据分为两类,在继续提问。这些问题是根据已有数据学习出来的,再投入新数据的时候,就可以根据这棵树上的问题,将数据划分到合适的叶子上。

在源数据中随机选取数据,组成几个子集:

S矩阵是源数据,有1-N条数据,A、B、C是feature,最后一列C是类别:

由S随机生成M个子矩阵:

这M个子集得到M个决策树:将新数据投入到这M个数中,得到M个分类结果,计数看预测成哪一类的数目最多,就将此类别作为最后的预测结果。

当预测目标是概率这样的,值域需要满足大于等于0,小于等于1的,这个时候单纯的线性模型是做不到的,因为在定义域不在某个范围之内时,值域也超出了规定区间。

所以此时需要这样的形状模型比较好:

那么怎么得到这样的模型呢?

这个模型需要满足两个条件“大于等于0”,“小于等于1”。大于等于0的模型可以选择绝对值,平方值,这里用指数函数,一定大于0;小于等于1用除法,分子是自己,分母是自身加上1,那一定是小于1的了。

再做一下变形,就得到了logisticregressions模型:

通过源数据计算可以得到相应的系数了:

最后得到logistic的图形

要将两类分开,想要得到一个超平面,最优的超平面是到两类的margin达到最大,margin就是超平面与离它最近一点的距离,如下图,Z2>Z1,所以绿色的超平面比较好。

将这个超平面表示成一个线性方程,在线上方的一类,都大于等于1,另一类小于等于-1:

点到面的距离根据图中的公式计算:

所以得到totalmargin的表达式如下,目标是最大化这个margin,就需要最小化分母,于是变成了一个优化问题:

举个例子,三个点,找到最优的超平面,定义了weightvector=(2,3)-(1,1):

得到weightvector(a,2a),将两个点代入方程,代入(2,3)另其值=1,代入(1,1)另其值=-1,求解除a和截距w0的值,进而得到超平面的表达式。

a求出来后,代入(a,2a)得到的就是supportvector,a和w0代入超平面的方程就是supportvectormachine。

举个在NLP的应用:给一段文字,返回情感分类,这段文字的态度是positive,还是negative:

为了解决这个问题,可以只看其中的一些单词:

这段文字,将仅由一些单词和它们的计数代表:

原始问题是:给你一句话,它属于哪一类?通过bayesrules变成一个比较简单容易求得的问题:

问题变成,这一类中这句话出现的概率是多少,当然,别忘了公式里的另外两个概率。例子:单词“love”在positive的情况下出现的概率是0.1,在negative的情况下出现的概率是0.001。

给一个新的数据时,离它最近的k个点中,哪个类别多,这个数据就属于哪一类。

例子:要区分“猫”和“狗”,通过“claws”和“sound”两个feature来判断的话,圆形和三角形是已知分类的了,那么这个“star”代表的是哪一类呢?

k=3时,这三条线链接的点就是最近的三个点,那么圆形多一些,所以这个star就是属于猫。

先要将一组数据,分为三类,粉色数值大,黄色数值小。最开始先初始化,这里面选了最简单的3,2,1作为各类的初始值。剩下的数据里,每个都与三个初始值计算距离,然后归类到离它最近的初始值所在类别。

分好类别后,计算每一类的平均值,作为新一轮的中心点:

几轮之后,分组不再变化,就可以停止了:

Adaboost是Boosting的方法之一。Boosting就是把若干个分类效果并不好的分类器综合起来考虑,会得到一个效果比较好的分类其。

下图,左右两个决策树,单个看是效果不怎么好的,但是把同样的数据投入进去,把两个结果加起来考虑,就会增加可信度。

Adaboost的例子,手写识别中,在画板上可以抓取到很多feature(特征),例如始点的方向,始点和终点的距离等等。

training的时候,会得到每个feature的weight(权重),例如2和3的开头部分很像,这个feature对分类起到的作用很小,它的权重也就会比较小。

而这个alpha角就具有很强的识别性,这个feature的权重就会较大,最后的预测结果是综合考虑这些feature的结果。

NeturalNetworks适合一个input可能落入至少两个类别里:NN由若干层神经元,和它们之间的联系组成。第一层是input层,最后一层是output层。在hidden层和output层都有自己的classifier。

input输入到网络中,被激活,计算的分数被传递到下一层,激活后面的神经层,最后output层的节点上的分数代表属于各类的分数,下图例子得到分类结果为class1;同样的input被传输到不同的节点上,之所以会得到不同的结果是因为各自节点有不同的weights和bias,这也就是forwardpropagation。

MarkovChains由state(状态)和transitions(转移)组成。例子,根据这一句话‘thequickbrownfoxjumpsoverthelazydog’,要得到markovchains。

步骤:先给每一个单词设定一个状态,然后计算状态间转换的概率。

这是一句话计算出来的概率,当你用大量文本去做统计的时候,会得到更大的状态转移矩阵,例如the后面可以连接的单词,及相应的概率。

上述十大类机器学习算法是人工智能发展的践行者,即使在当下,依然在数据挖掘以及小样本的人工智能问题中被广泛使用。

THE END
1.机器学习的算法和普通《算法导论》里的算法有什么本质上的异同本人非计算机专业出身,对这些方向感兴趣,所以有此一问。曾经问过一些人,说是机器学习全是数学,是用数学的方式试图去描述和理解我们的世界,而《算法导论》里的这些算法主要是如何用计算机的思维去处理一些实际的问题。我似懂非懂,还是没能抓住最根源上的东西。希望能有一些专业的,通俗的回答,谢谢了 https://blog.csdn.net/GoodShot/article/details/78503259
2.人工智能基础知识速成一、机器学习概念与原理 什么是机器学习? 机器学习是人工智能的一个分支,通过从数据中学习和改进算法,使计算机系统在没有明确编程的情况下也能够自动地学习和改进。机器学习是一种实现人工智能的技术手段,能够让计算机“自我学习”,从而实现更准确的预测和决策。 https://www.jianshu.com/p/90fcb8dc2b95
3.机器学习中常用的几种分类算法,如何选择合适的算法?今天和大家分享一下机器学习中常见的六种分类算法:K近邻、决策树、朴素贝叶斯、逻辑回归、支持向量机、随机森林、AdaBoost、GBDT、XGBoost。 下面,介绍了各个算法的概念及特点。 KNN 决策树 朴素贝叶斯 逻辑回归 支持向量机 随机森林 AdaBoost GBDT XGBoost https://www.wokahui.com/article/industry/2697.html
4.11种比较常见的机器学习算法简介注意:尽管深度学习是机器学习的一个子领域,但我不会在本文中包含任何深度学习算法。 我认为深度学习算法由于复杂性和动态性而应分开讨论。 此外,我会犹豫地使这篇文章过长,使读者感到厌烦。 开始吧。 1.线性回归 线性回归是一种有监督的学习算法,它通过对数据拟合线性方程,尝试对连续目标变量和一个或多个自变量之https://www.51cto.com/article/622149.html
5.机器学习10大经典算法详解pythonK最近邻(k-Nearest Neighbor,KNN)分类算法,是一个理论上比较成熟的方法,也是最简单的机器学习算法之一。该方法的思路是:如果一个样本在特征空间中的k个最相似(即特征空间中最邻近)的样本中的大多数属于某一个类别,则该样本也属于这个类别。 9、Naive Bayes朴素贝叶斯 https://www.jb51.net/article/129969.htm
6.《常用算法之智能计算(三)》:机器学习计算因为机器学习计算中涉及了大量的统计学理论,机器学习与统计推断的联系尤为密切,也被称为统计学习理论。算法设计方面,机器学习计算关注可以实现的、行之有效的学习算法,很多推论问题具有无程序可循的难度,所以部分的机器学习研究是开发简单、处理容易的近似算法。http://www.kepu.cn/blog/zhangjianzhong/201903/t20190327_475625.html
7.17个机器学习的常用算法转载自算法与数学之美 1. 监督式学习: 在监督式学习下,输入数据被称为“训练数据”,每组训练数据有一个明确的标识或结果,如对防垃圾邮件系统中“垃圾邮件”“非垃圾邮件”,对手写数字识别中的“1“,”2“,”3“,”4“等。在建立预测模型的时候,监督式学习建立一个学习过https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MjM5NzEyMzg4MA==&mid=2649462205&idx=7&sn=d59c932114114fb51982e5b34207d13a&chksm=bec1f7fa89b67eec2e1dcff67c166543aa99a6b319987f7481e123cb642bb04b766c20e8dc86&scene=27
8.机器学习简史和常用算法的梳理腾讯云开发者社区与符号主义学习能产生明确的概念表示不同,连接主义学习产生的是黑箱模型,因此从知识获取的角度来看,连接主义学习技术有明显弱点。然而,BP 一直是被应用的最广泛的机器学习算法之一,在很多现实问题上发挥作用。连接主义学习的最大局限是其试错性。简单来说,其学习过程设计大量的参数,而参数的设置缺乏理论指导,主要靠手工https://cloud.tencent.com/developer/article/2075741