为什么要学机器学习算法

⑴ 什么是学习和机器学习 为什么要研究机器学习

机器学习很简单，就是使机器具有人的学习能力，人的思考能力，人的认知能力，至于判断机器学习的方法，有注明的图灵机测试。
机器学习是一门热门的学科，究其原因是为了服务人类的。
目前的机器学习其实是有着其“瓶颈”所在，比如，机器人学习新生事物时候，数据其实是人为指定的，而非自己去思考，也即，现在的机器学习是人为灌输思想的被动学习，而真正想让机器主动学习，具有人的思维方式，还有待研究。

⑵ 机器学习的意义

机器学习(Machine Learning)是研究计算机怎样模拟或实现人类的学习行为，以获取新的知识或技能，重新组织已有的知识结构使之不断改善自身的性能。它是人工智能的核心，是使计算机具有智能的根本途径，其应用遍及人工智能的各个领域，它主要使用归纳、综合而不是演绎。
学习能力是智能行为的一个非常重要的特征，但至今对学习的机理尚不清楚。人们曾对机器学习给出各种定义。H.A.Simon认为，学习是系统所作的适应性变化，使得系统在下一次完成同样或类似的任务时更为有效。R.s.Michalski认为，学习是构造或修改对于所经历事物的表示。从事专家系统研制的人们则认为学习是知识的获取。这些观点各有侧重，第一种观点强调学习的外部行为效果，第二种则强调学习的内部过程，而第三种主要是从知识工程的实用性角度出发的。
机器学习在人工智能的研究中具有十分重要的地位。一个不具有学习能力的智能系统难以称得上是一个真正的智能系统，但是以往的智能系统都普遍缺少学习的能力。例如，它们遇到错误时不能自我校正；不会通过经验改善自身的性能；不会自动获取和发现所需要的知识。它们的推理仅限于演绎而缺少归纳，因此至多只能够证明已存在事实、定理，而不能发现新的定理、定律和规则等。随着人工智能的深入发展，这些局限性表现得愈加突出。正是在这种情形下，机器学习逐渐成为人工智能研究的核心之一。它的应用已遍及人工智能的各个分支，如专家系统、自动推理、自然语言理解、模式识别、计算机视觉、智能机器人等领域。其中尤其典型的是专家系统中的知识获取瓶颈问题，人们一直在努力试图采用机器学习的方法加以克服。

⑶ 机器学习中算法的优缺点之最近邻算法

机器学习中有个算法是十分重要的，那就是最近邻算法，这种算法被大家称为KNN。我们在学习机器学习知识的时候一定要学习这种算法，其实不管是什么算法都是有自己的优缺点的，KNN算法也不例外，在这篇文章中我们就详细的给大家介绍一下KNN算法的优缺点，大家一定要好好学起来哟。
说到KNN算法我们有必要说一下KNN算法的主要过程，KNN算法的主要过程有四种，第一就是计算训练样本和测试样本中每个样本点的距离，第二个步骤就是对上面所有的距离值进行排序(升序)。第三个步骤就是选前k个最小距离的样本。第四个步骤就是根据这k个样本的标签进行投票，得到最后的分类类别。
那么大家是否知道如何选择一个最佳的K值，这取决于数据。一般情况下，在分类时较大的K值能够减小噪声的影响，但会使类别之间的界限变得模糊。一般来说，一个较好的K值可通过各种启发式技术来获取，比如说交叉验证。另外噪声和非相关性特征向量的存在会使K近邻算法的准确性减小。近邻算法具有较强的一致性结果，随着数据趋于无限，算法保证错误率不会超过贝叶斯算法错误率的两倍。对于一些好的K值，K近邻保证错误率不会超过贝叶斯理论误差率。
那么KNN算法的优点是什么呢？KNN算法的优点具体体现在六点，第一就是对数据没有假设，准确度高，对outlier不敏感。第二就是KNN是一种在线技术，新数据可以直接加入数据集而不必进行重新训练。第三就是KNN理论简单，容易实现。第四就是理论成熟，思想简单，既可以用来做分类也可以用来做回归。第五就是可用于非线性分类。第六就是训练时间复杂度为O(n)。由此可见，KNN算法的优点是有很多的。
那么KNN算法的缺点是什么呢？这种算法的缺点具体体现在六点，第一就是样本不平衡时，预测偏差比较大。第二就是KNN每一次分类都会重新进行一次全局运算。第三就是k值大小的选择没有理论选择最优，往往是结合K-折交叉验证得到最优k值选择。第四就是样本不平衡问题（即有些类别的样本数量很多，而其它样本的数量很少）效果差。第五就是需要大量内存。第六就是对于样本容量大的数据集计算量比较大。
正是由于这些优点和缺点，KNN算法应用领域比较广泛，在文本分类、模式识别、聚类分析，多分类领域中处处有KNN算法的身影。
在这篇文章中我们给大家介绍了很多关于KNN算法的相关知识，通过对这些知识的理解相信大家已经知道该算法的特点了吧，希望这篇文章能够帮助大家更好的理解KNN算法。

⑷ 图灵社区 阅读 为什么要选择Python语言实现机器学习算法

您好
基于以下三个原因，我们选择Python作为实现机器学习算法的编程语言：(1) Python的语法清晰；(2) 易于操作纯文本文件；(3) 使用广泛，存在大量的开发文档。

可执行伪代码

Python具有清晰的语法结构，大家也把它称作可执行伪代码（executable pseudo-code）。默认安装的Python开发环境已经附带了很多高级数据类型，如列表、元组、字典、集合、队列等，无需进一步编程就可以使用这些数据类型的操作。使用这些数据类型使得实现抽象的数学概念非常简单。此外，读者还可以使用自己熟悉的编程风格，如面向对象编程、面向过程编程、或者函数式编程。不熟悉Python的读者可以参阅附录A，该附录详细介绍了Python语言、Python使用的数据类型以及安装指南。

Python语言处理和操作文本文件非常简单，非常易于处理非数值型数据。Python语言提供了丰富的正则表达式函数以及很多访问Web页面的函数库，使得从HTML中提取数据变得非常简单直观。

Python比较流行

Python语言使用广泛，代码范例也很多，便于读者快速学习和掌握。此外，在开发实际应用程序时，也可以利用丰富的模块库缩短开发周期。

在科学和金融领域，Python语言得到了广泛应用。SciPy和NumPy等许多科学函数库都实现了向量和矩阵操作，这些函数库增加了代码的可读性，学过线性代数的人都可以看懂代码的实际功能。另外，科学函数库SciPy和NumPy使用底层语言（C和Fortran）编写，提高了相关应用程序的计算性能。本书将大量使用Python的NumPy。

Python的科学工具可以与绘图工具Matplotlib协同工作。Matplotlib可以绘制2D、3D图形，也可以处理科学研究中经常使用到的图形，所以本书也将大量使用Matplotlib。

Python开发环境还提供了交互式shell环境，允许用户开发程序时查看和检测程序内容。

Python开发环境将来还会集成Pylab模块，它将NumPy、SciPy和Matplotlib合并为一个开发环境。在本书写作时，Pylab还没有并入Python环境，但是不远的将来我们肯定可以在Python开发环境找到它。

Python语言的特色

诸如MATLAB和Mathematica等高级程序语言也允许用户执行矩阵操作，MATLAB甚至还有许多内嵌的特征可以轻松地构造机器学习应用，而且MATLAB的运算速度也很快。然而MATLAB的不足之处是软件费用太高，单个软件授权就要花费数千美元。虽然也有适合MATLAB的第三方插件，但是没有一个有影响力的大型开源项目。

Java和C等强类型程序设计语言也有矩阵数学库，然而对于这些程序设计语言来说，最大的问题是即使完成简单的操作也要编写大量的代码。程序员首先需要定义变量的类型，对于Java来说，每次封装属性时还需要实现getter和setter方法。另外还要记着实现子类，即使并不想使用子类，也必须实现子类方法。为了完成一个简单的工作，我们必须花费大量时间编写了很多无用冗长的代码。Python语言则与Java和C完全不同，它清晰简练，而且易于理解，即使不是编程人员也能够理解程序的含义，而Java和C对于非编程人员则像天书一样难于理解。

所有人在小学二年级已经学会了写作，然而大多数人必须从事其他更重要的工作。

——鲍比·奈特

也许某一天，我们可以在这句话中将“写作”替代为“编写代码”，虽然有些人对于编写代码很感兴趣，但是对于大多数人来说，编程仅是完成其他任务的工具而已。Python语言是高级编程语言，我们可以花费更多的时间处理数据的内在含义，而无须花费太多精力解决计算机如何得到数据结果。Python语言使得我们很容易表达自己的目的。

Python语言的缺点

Python语言唯一的不足是性能问题。Python程序运行的效率不如Java或者C代码高，但是我们可以使用Python调用C编译的代码。这样，我们就可以同时利用C和Python的优点，逐步地开发机器学习应用程序。我们可以首先使用Python编写实验程序，如果进一步想要在产品中实现机器学习，转换成C代码也不困难。如果程序是按照模块化原则组织的，我们可以先构造可运行的Python程序，然后再逐步使用C代码替换核心代码以改进程序的性能。C++ Boost库就适合完成这个任务，其他类似于Cython和PyPy的工具也可以编写强类型的Python代码，改进一般Python程序的性能。

如果程序的算法或者思想有缺陷，则无论程序的性能如何，都无法得到正确的结果。如果解决问题的思想存在问题，那么单纯通过提高程序的运行效率，扩展用户规模都无法解决这个核心问题。从这个角度来看，Python快速实现系统的优势就更加明显了，我们可以快速地检验算法或者思想是否正确，如果需要，再进一步优化代码。

⑸ 为什么要选择Python语言实现机器学习算法

Python具有清晰的语法结构，大家也把它称作可执行伪代码（executable pseudo-code）。默认安装的Python开发环境已经附带了很多高级数据类型，如列表、元组、字典、集合、队列等，无需进一步编程就可以使用这些数据类型的操作。使用这些数据类型使得实现抽象的数学概念非常简单。此外，读者还可以使用自己熟悉的编程风格，如面向对象编程、面向过程编程、或者函数式编程。不熟悉Python的读者可以参阅附录A，该附录详细介绍了Python语言、Python使用的数据类型以及安装指南。

Python语言处理和操作文本文件非常简单，非常易于处理非数值型数据。Python语言提供了丰富的正则表达式函数以及很多访问Web页面的函数库，使得从HTML中提取数据变得非常简单直观。

Python比较流行

Python语言使用广泛，代码范例也很多，便于读者快速学习和掌握。此外，在开发实际应用程序时，也可以利用丰富的模块库缩短开发周期。

在科学和金融领域，Python语言得到了广泛应用。SciPy和NumPy等许多科学函数库都实现了向量和矩阵操作，这些函数库增加了代码的可读性，学过线性代数的人都可以看懂代码的实际功能。另外，科学函数库SciPy和NumPy使用底层语言（C和Fortran）编写，提高了相关应用程序的计算性能。本书将大量使用Python的NumPy。

Python的科学工具可以与绘图工具Matplotlib协同工作。Matplotlib可以绘制2D、3D图形，也可以处理科学研究中经常使用到的图形，所以本书也将大量使用Matplotlib。

Python开发环境还提供了交互式shell环境，允许用户开发程序时查看和检测程序内容。

Python开发环境将来还会集成Pylab模块，它将NumPy、SciPy和Matplotlib合并为一个开发环境。在本书写作时，Pylab还没有并入Python环境，但是不远的将来我们肯定可以在Python开发环境找到它。

⑹ 什么是机器学习为什么它如此重要

导读：机器学习是近20多年兴起的一门多领域交叉学科，涉及概率论、统计学、逼近论、凸分析、计算复杂性理论等多门学科。机器学习理论主要是设计和分析一些让计算机可以自动“学习”的算法。机器学习算法是一类从数据中自动分析获得规律，并利用规律对未知数据进行预测的算法。因为学习算法中涉及了大量的统计学理论，机器学习与推断统计学联系尤为密切，也被称为统计学习理论。算法设计方面，机器学习理论关注可以实现的，行之有效的学习算法。很多推论问题属于无程序可循难度，所以部分的机器学习研究是开发容易处理的近似算法。 机器学习已广泛应用于数据挖掘、计算机视觉、自然语言处理、生物特征识别、搜索引擎、医学诊断、检测信用卡欺诈、证券市场分析、DNA序列测序、语音和手写识别、战略游戏和机器人等领域。 什么是机器学习？ 机器学习是一种数据分析方法，它可以自动分析模型的建筑。通过使用迭代学习数据的算法，机器学习可以使电脑在没有被明确编程看哪里的情况下，发现隐藏的领域。 迭代在机器学习中是非常重要的，由于它的存在，模型在遇到新的数据时，就可以独立地适应数据。它们可以从先前产生的可靠计算，重复的决定和结果中进行学习。机器学习并不是一个全新的学科-而是获得新动力的学科。 由于新型计算技术的产生，如今的机器学习与以往大不相同。尽管很多机器学习算法已经存在了很长时间，但自动将复杂的数学计算应用到大数据的能力（一个又一个，越来越快）是最新的进展。下面这些广泛宣传的机器学习应用程序的例子，你可能非常熟悉： ·大量的炒作，Google自动驾驶汽车？机器学习的本质。 ·像Amazon和Netflix的在线推荐服务？机器学习在日常生活中的应用 ·知道客户在Twutter上说了什么关于你的事吗？机器学习与语言规则创造结合。 ·欺诈检测？在我们现今生活中，一个更明显的，重要的用途。 为什么越来越多人对机器学习感兴趣？ 人们在机器学习方面兴趣的复兴，也是由于同样的因素，即数据挖掘和贝叶斯分析比以往更受欢迎。在类似数量增长和可用数据这方面，计算处理更实惠，更强大，且负担得起数据存储。 以上所有的因素都暗示着：机器学习可以更快且自动的产生模型，以分析更大，更复杂的数据，而且传输更加迅速，结果更加精准——甚至是在非常大的规模中。结果是？在现实中无人类干涉时，高价值（ High-value）的预测可以产生更好的决定，和更明智的行为。 自动模型的建立是在现实中生成明智行动的一大关键。分析思想领袖Thomas H. Davenport在华尔街日报上写道，日新月异，不断增长的数据，"…你需要快速移动的建模流（ fast-moving modeling streams）来保持。"而你可以通过机器学习做到这些。他还说道"人类通常一周可以创建一个或两个好的模型；而机器学习一周就可以创造出成千上万的模型."

⑺ 机器学习的含义是什么

一张图告诉你机器学习是什么？

⑻ 有没有必要把机器学习算法自己实现一遍

没有必要，因为机器学习算法真的很多，能把理论都看明白，已经实属不易。而且自己实现的算法性能没法和开源库比，不要重复造轮子。
实际应用中还是调库居多，要做到理论扎实，数据敏感，灵活运用，调参高手。

⑼ 什么是机器学习

机器学习通过从数据里提取规则或模式来把数据转换成信息。主要的方法有归纳学习法和分析学习法。数据首先被预处理，形成特征，然后根据特征创建某种模型。机器学习算法分析收集到的数据，分配权重、阈值和其他参数达到学习目的。如果只想把数据分成不同的类，那么“聚类”算法就够了；如果需要预测，则需要一个“分类”算法。OpenCV库里面包含的是基于概率统计的机器学习方法，贝叶斯网络、马尔科夫随机场、图模型等较新的算法还在成长过程中，所以OpenCV还没有收录。
机器学习的算法有很多很多：1、Mahalanobis
2、K-means 非监督的聚类方法3、朴素贝叶斯分类器 特征是高斯分布&&统计上相互独立 条件比较苛刻4、决策数 判别分类器，根据阈值分类数据，速度快。ID3，C4.5
5、Boosting 多个判别子分类器的组合6、随机森林 由多个决策树组成7、人脸检测/Haar分类器 使用Boosting算法8、期望最大化EM 用于聚类的非监督生成算法
9、K-近邻 最简单的分类器10、神经网络（多层感知器） 训练分类器很慢，但是识别很快11、支持向量机 SVM 可以分类，也可以回归。通过分类超平面实现在高维空间里的最优分类
12、遗传算法 借鉴生物遗传机制 ，随机化非线性计算算法总之呢，个人觉得，机器学习、数据挖掘、模式识别、专家系统等方向和领域目前还是一种比较混乱的局面。学术界和商业界可能是不同的，关于算法的理论研究和使用这些方法生成商品是分别关注的。按照不同的领域、不同的方法可以划分出众多的分支。但是有一点是肯定的，这些在上世纪80年代提出来的公式和证明，如今正在变成一行行的代码，在一些猫（tomcat）、IIS等服务器的支持下，爬上了网络，到处寻觅对主人有用的信息，然后运送到网络中，最终生成产品，或者半产品。看看你电脑上的那根网线，它那么小，但是很难想象它从你的电脑上拿走了什么，又给你送来了什么。有些远了，继续说数据这些事。目前我接触过的算法有：（太多了，一时间真不好说出来） 神经网络（感知器、BP、RBF等很多的算法），遗传算法，支持向量机，层次分析法，各种回归，灰色系统（国产的方法，用于不确定知识的预测），粗糙集，贝叶斯网络，时间序列分析（也有很多）。学习和研究纸面的算法公式只是第一步，不可以忽略的基础，如何使用这些方法，在浩瀚的互联网上找到自己需要的、满足客户需要的数据和信息，从而让需要的人能够更加方便地得到，是今后的重头戏了。貌似很多的企业已经进军数据仓库这一块，并尝到了巨大的甜头，也有企业养着一队预备军，专注研发，随时准备奔赴前线，占领市场。无线网络市场的竞争已经到了激烈的局面，普适计算的时代也快到了吧。它依赖于硬件产品的可穿戴，和软件产品的内嵌、快速响应。总而言之，越来越人性化，谁都不愿意抱着笔记本电脑蹲厕所，是吧？

⑽ 机器学习是什么

机器学习是一类算法的总称，这些算法企图从大量历史数据中挖掘出其中隐含的规律，并用于预测或者分类，更具体的说，机器学习可以看作是寻找一个函数，输入是样本数据，输出是期望的结果，只是这个函数过于复杂，以至于不太方便形式化表达。需要注意的是，机器学习的目标是使学到的函数很好地适用于“新样本”，而不仅仅是在训练样本上表现很好。学到的函数适用于新样本的能力，称为泛化（Generalization）能力。
通常学习一个好的函数，分为以下三步：
1、选择一个合适的模型，这通常需要依据实际问题而定，针对不同的问题和任务需要选取恰当的模型，模型就是一组函数的集合。
2、判断一个函数的好坏，这需要确定一个衡量标准，也就是我们通常说的损失函数（Loss Function），损失函数的确定也需要依据具体问题而定，如回归问题一般采用欧式距离，分类问题一般采用交叉熵代价函数。
3、找出“最好”的函数，如何从众多函数中最快的找出“最好”的那一个，这一步是最大的难点，做到又快又准往往不是一件容易的事情。常用的方法有梯度下降算法，最小二乘法等和其他一些技巧（tricks）。
学习得到“最好”的函数后，需要在新样本上进行测试，只有在新样本上表现很好，才算是一个“好”的函数。