机器学习实战书-第一章笔记

前几章主要讲的是监督学习。

监督学习一般使用两种类型的目标变量： 标称型和数值型。标称型目标变量的结果只在有限目标集中取值，如真与假、动物分类集合{ 爬行类、鱼类、哺乳类、两栖类、植物、真 菌 };数值型目标变量则可以从无限的数值集合中取值，如 0.100、42.001、 1000.743等 。数值型目标变量主要用于回归分析。

前七章主要研究分类算法：第二章----->最简单的分类算法：k-近邻算法，它使用距离矩阵进行分类；

                                     　第三章----->引入决策树，它比较直观容易理解，但是相对难于实现；

　　　　　　　　　　　第四章------>讨论如何使用概率论建立分类器；

　　　　　　　　　　 第五章------->讨论Logistic回归，如何使用最优参数正确地分类原始数据，在搜索最优参数的过程中，将使用几种经常用到的优化算法；

　　　　　　　　　　第六章-------->介绍了支持向量机

　　　　　　　　　　第七章-------->介绍了元算法———AdaBoost，它由若干个分类器构成

我们决定使用某个机器学习算法进行分类， 首先需要做的是算法训练， 即学习如何分类。通常我们为算法输人大量已分类数据作为算法的训练集。 训练集是用于训练机器学习算法的数据样本集合。目标变量是机器学习算法的预测结果，在分类算法中目标变量的类型通常是标称型的，而在回归算法中通常是连续型的。训练样本集必须确定知道目标变量的值，以便机器学习算法可以发现特征和目标变量之间的关系。

为了测试机器学习算法的效果，通常使用两套独立的样本集：训练数据和测试数据。当机器学习程序开始运行时，使用训练样本集作为算法的输人，训练完成之后输人测试样本。

机器学习的另一项任务是回归，它主要用于预测数值型数据

 

------->如何选择合适的算法：

选择实际可用的算法，必须考虑下面两个问题：一 、使用机器学习算法的目的，想要算法完成何种任务；二、需要分析或收集的数据是什么；

      首先考虑使用机器学习算法的目的。如果想要预测目标变量的值， 则可以选择监督学习算法，否则可以选择无监督学习算法。确定选择监督学习算法之后，需要进一步确定目标变量类型，如果目标变量是离散型，如是/否、1/2/3、― 冗或者红/黄/黑等，则可以选择分类器算法；如果目标变量是连续型的数值，如0.0~ 100.00、-999~999或者+00~-00等 ，则需要选择回归算法。

       如果不想预测目标变量的值，则可以选择无监督学习算法。进一步分析是否需要将数据划分为离散的组。如果这是唯一的需求，则使用聚类算法；如果还需要估计数据与每个分组的相似程度 ，则需要使用密度估计算法。

---------->开发机器学习应用程序的步骤：

（1）收集数据

（2）准备输入数据------>得到数据之后， 还必须确保数据格式符合要求,需要为机器学习算法准备特定的数据格式，如某些算法要求特征值使用特定的格式，一些算法要求目标变量和特征值是字符串类型，而另一些算法则可能要求是整数类型

（3）分析输入数据------>此步骤主要是人工分析以前得到的数据。为了确保前两步有效，最简单的方法是用文本编辑器打开数据文件，査看得到的数据是否为空值。此外，还可以进一步浏览数据 ，分析是否可以识别出模式；数据中是否存在明显的异常值，如某些数据点与数据集中的其他值存在明显的差异。通过一维、二维或三维图形展示数据也是不错的方法，然而大多数时候我们得到数据的特征值都不会低于三个， 无法一次图形化展示所有特征。本书的后续章节将会介绍提炼数据的方法，使得多维数据可以压缩到二维或三维，方便我们图形化展示数据。
这一步的主要作用是确保数据集中没有垃圾数据

（4）训练算法----------->根据算法的不同，第4步和第5步是机器学习算法的核心。我们将前两步得到的格式化数据输入到算法，从中抽取知识或信息。这里得到的知识需要存储为计算机可以处理的格式，方便后续步骤使用。

　　　　　　　　　　　如果使用无监督学习算法，由于不存在目标变量值，故而也不需要训练算法，所有与算法相关的内容都集中在第5步

（5）测试算法---------->这一步将实际使用第4步机器学习得到的知识信息。为了评估算法，必须测试算法工作的效果。对于监督学习，必须已知用于评估算法的目标变量值；对于无监督学习，也必须用其他的评测手段来检验算法的成功率。无论哪种情形，如果不满意算法的输出结果， 则可以回到第4步 ，改正并加以测试。问题常常会跟数据的收集和准备有关，这时你就必须跳回第1步重新开始.

（6）使用算法---------> 将机器学习算法转换为应用程序，执行实际任务，以检验上述步骤是否可以在实际环境中正常工作。此时如果碰到新的数据问题，同样需要重复执行上述的步骤。

 

 

Numpy函数库基础：

 

调用mat()函数可以将数组转化成矩阵，输入下述命令：randMat = mat(random.rand(4,4))

　　　　randMat.I         :  I 操作符实现了矩阵求逆的运算

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