Understanding Machine Learning: From Theory to Algorithms

本文介绍了几所大学提供的机器学习入门课程详情,包括希伯来大学、以色列理工学院和技术大学的课程,涵盖了课程代码、授课教授及提供的学习资源如幻灯片、作业和实践等。

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1 Introduction 19 1.1 What Is Learning? 19 1.2 When Do We Need Machine Learning? 21 1.3 Types of Learning 22 1.4 Relations to Other Fields 24 1.5 How to Read This Book 25 1.5.1 Possible Course Plans Based on This Book 26 1.6 Notation 27 Part I Foundations 31 2 A Gentle Start 33 2.1 A Formal Model { The Statistical Learning Framework 33 2.2 Empirical Risk Minimization 35 2.2.1 Something May Go Wrong { Overtting 35 2.3 Empirical Risk Minimization with Inductive Bias 36 2.3.1 Finite Hypothesis Classes 37 2.4 Exercises 41 3 A Formal Learning Model 43 3.1 PAC Learning 43 3.2 A More General Learning Model 44 3.2.1 Releasing the Realizability Assumption { Agnostic PAC Learning 45 3.2.2 The Scope of Learning Problems Modeled 47 3.3 Summary 49 3.4 Bibliographic Remarks 50 3.5 Exercises 50 4 Learning via Uniform Convergence 54 4.1 Uniform Convergence Is Sucient for Learnability 54 4.2 Finite Classes Are Agnostic PAC Learnable 55 Understanding Machine Learning, c 2014 by Shai Shalev-Shwartz and Shai Ben-David Published 2014 by Cambridge University Press. Personal use only. Not for distribution. Do not post. Please link to http://www.cs.huji.ac.il/~shais/UnderstandingMachineLearning x Contents 4.3 Summary 58 4.4 Bibliographic Remarks 58 4.5 Exercises 58 5 The Bias-Complexity Tradeo 60 5.1 The No-Free-Lunch Theorem 61 5.1.1 No-Free-Lunch and Prior Knowledge 63 5.2 Error Decomposition 64 5.3 Summary 65 5.4 Bibliographic Remarks 66 5.5 Exercises 66 6 The VC-Dimension 67 6.1 Innite-Size Classes Can Be Learnable 67 6.2 The VC-Dimension 68 6.3 Examples 70 6.3.1 Threshold Functions 70 6.3.2 Intervals 71 6.3.3 Axis Aligned Rectangles 71 6.3.4 Finite Classes 72 6.3.5 VC-Dimension and the Number of Parameters 72 6.4 The Fundamental Theorem of PAC learning 72 6.5 Proof of Theorem 6.7 73 6.5.1 Sauer's Lemma and the Growth Function 73 6.5.2 Uniform Convergence for Classes of Small Eective Size 75 6.6 Summary 78 6.7 Bibliographic remarks 78 6.8 Exercises 78 7 Nonuniform Learnability 83 7.1
《了解机器学习:从理论到算法》是一本介绍机器学习的重要参考书籍。该书从理论和算法两个层面深入解析机器学习的基本概念和原理。 首先,书中详细介绍了机器学习的理论基础。它阐述了统计学习理论、概率论、信息论等数学基础,并探讨了机器学习的范式、学习算法的误差分析和泛化能力等重要概念。这些理论基础为读者提供了深入了解机器学习算法的基础。 其次,本书提供了丰富的机器学习算法实例。从监督学习、无监督学习到强化学习,书中介绍了常见的机器学习算法,如线性回归、决策树、支持向量机等。同时,它还讨论了这些算法的优缺点、应用场景和改进方法,帮助读者理解每种算法的原理和运作方式。 此外,该书还关注机器学习的实践应用。它介绍了常用的数据处理方法、特征工程技巧以及模型评估方法。这些实用的内容能够帮助读者在实际应用中解决问题并提升模型的性能。 总体而言,通过《了解机器学习:从理论到算法》这本书,读者可以全面了解机器学习的概念、原理和算法。无论是对于新手还是有一定基础的从业者来说,这本书都是学习机器学习的一份宝贵资料。通过理论和实践相结合的方式,它帮助读者从零基础开始掌握机器学习的核心知识,为进一步深入研究和应用奠定坚实的基础。
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