机器学习为什么需要训练,训练出来的模型具体又是什么? 比喻讲解

本文通过生动的例子解释了机器学习的基本概念,包括有监督学习、无监督学习的区别,以及模型训练和预测的过程。通过购买芒果的例子,阐述了如何通过经验总结规律,形成模型并应用于新的场景。

举个栗子:

1.你可以把机器想象成一个小孩子,你带小孩去公园。公园里有很多人在遛狗。

简单起见,咱们先考虑二元分类问题。你告诉小孩这个动物是狗,那个也是狗。但突然一只猫跑过来,你告诉他,这个不是狗。久而久之,小孩就会产生认知模式。这个学习过程,
就叫“训练”。所形成的认知模式,就是”模型“。

训练之后。这时,再跑过来一个动物时,你问小孩,这个是狗吧?他会回答,是/否。这个就叫,预测

一个模型中,有很多参数。有些参数,可以通过训练获得,比如logistic模型中的权重。但有些参数,通过训练无法获得,被称为”超参数“,比如学习率等。这需要靠经验,过着grid search的方法去寻找。

上面这个例子,是有人告诉小孩,样本的正确分类,这叫有督管学习

还有无督管学习,比如小孩自发性对动物的相似性进行辨识和分类。

2.想象一下某天你去买芒果。供应商摆放了一车的芒果。你可以尽管挑选,随后店家会根据你选的芒果重量收费

作者:匿名用户
链接:https://www.zhihu.com/question/29271217/answer/44107856
来源:知乎
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很明显,你想挑最甜最熟的芒果(毕竟不是根据芒果质量给钱,而是芒果重量)。你会如何选芒果呢?

 

你想起你祖母曾经告诉你嫩黄色的比淡黄色的芒果甜。所以你制定了一个简单的规则:只选嫩黄色的芒果。你对比芒果颜色,选择嫩黄的,然后付钱回家,Happy ending?

Too young too simple 啊!

  • 生活是复杂滴

想象一下你回家之后,尝了一口芒果,呸!竟然不是你想象的甜!一点都不甜。然后你很沮丧,同时觉得祖母不够明智。你觉得除了颜色,应该有更多方法选甜甜的芒果。

经过大量的思考(以及品尝不同类型的芒果),你总结出一个铁则:越大颜色越嫩黄的芒果一定是甜的,而越小颜色却嫩黄的芒果有0.5的可能性是甜的。

为此你感到灰常地开心,然后把它谨记在心,准备下次买芒果的时候用。但是当你到了超市之后,你发现你最喜欢的芒果整个小镇都没有了。你只好买生产地不同的另一种芒果。此时你意识到你之前尝尽千种芒果总结的铁则已经失效。你必须从头开始尝(好幸福的买家)。从这家商店尝遍了所有类型的芒果之后,你总结了铁则2:小的、浅黄色的芒果一定是甜的!(真是不容易)。

现在,一个远亲表妹从另一个城市来拜访你。你决定用芒果招待她。但是她说她不介意芒果甜不甜,她最想吃多汁的芒果( ╯□╰ )。再一次,你运用你的经验,尝尽了牛鬼神蛇(各种各样)的芒果,然后铁则3诞生:越软的芒果越多汁。

后来,你去了世界的另一个地方。这里的芒果与你国家的天壤之别。后来铁则4呱呱坠地绿色的芒果比黄色的口感更好。

再后来,你跟一个讨厌吃芒果的人结婚了(这真是个悲伤的故事)。她更喜欢吃苹果。你去苹果市场买苹果,但是你所有的芒果铁则在这里都是废物了。与芒果类似,你根据苹果的颜色和形状以及味道来总结出一套苹果铁则。你这样做(尝了好多苹果(●'◡'●)),皆因爱她。

  • 进入计算机程序的世界

现在,想象这一切,你正在写一个计算机程序来帮助你选芒果(或你媳妇的苹果)。你将把下面的规则写出来:
if( 颜色是嫩黄 and 尺寸是大 and 卖的是自己最喜欢的芒果 )
芒果是甜哒!
if( 芒果是软的 )
此芒果多汁!
etc.

你将用这个铁则选芒果。你甚至可以把这个选芒果铁则清单发给你的弟弟,并且你确信他会帮你买到你最想要的芒果。

但是每多一次经验,在你重新审视你的铁则的时候不得不更改铁则清单。你必须了解所有影响芒果质量的错综复杂的细节。如果问题足够复杂,制定出精确的芒果规则是一件非常困难的事。而你的research可能会为你赢得芒果科学界的PhD(如果有的话)。

 

1.机器学习为什么要训练?
你可以把买芒果的人当作机器,如果没有大量调查芒果的甜度与大小和颜色的关系,买到的芒果甜不甜就是一个概率事件。在这里,调查芒果的过程就是训练。
2.训练出来的模型是什么?
训练出来的模型,就是调查出来的结果。即,越大越嫩黄并且是”你“最喜欢产地出产的芒果,也就越甜。按照这个模型来买芒果,就一定是符合”你" 的甜芒果。


 

 

<think>嗯,用户这次问的是数学中函数为什么要加参数,还了个可爱的颜文字⊙ω⊙。看来ta可能刚开始接触函数概念,需要从基础原理讲清楚。 用户之前问过编程入门问题,这次转向数学基础,说明ta的学习路径是连贯的。不过数学函数和编程函数虽有相似,但解释角度不同,需要区分清楚。数学中的参数更像是“输入值的占位符”,这个本质必须强调。 从问题难度看,这属于初中数学范畴,但用户用颜文字提问,可能希望避免过于严肃的解释。需要平衡专业性和趣味性——既要准确说明参数的必要性,又要用生活化例子降低理解门槛。 核心回答应该聚焦三个层面:第一层用“函数本质是输入输出关系”定调;第二层用无参数的常数函数反证参数必要性;第三层用多个具体案例展示参数的实际作用。最后那个机器猫的例子应该能引发共鸣。 注意到用户上次对编程学习路径的反馈很积极,这次可以延续“原理+应用”的讲解模式。不过数学概念更抽象,需要更谨慎地选择比喻——比如“函数像食谱”的类比,既形象又不会产生歧义。 相关问题的设计要引导用户深入理解参数意义:从参数的作用、多参数区别、到参数与变量的辨析。特别要包含“为什么参数叫参数”这种根源性问题,因为初学者常会对术语困惑。</think>在数学中,函数需要参数的核心原因是 **定义输入与输出的动态关系**。以下是详细解释: --- ### **为什么需要参数?** 1. **抽象化关系** 参数代表函数的**输入变量**,使函数能描述普遍规律。例如: - 圆的面积公式 \( A(r) = \pi r^2 \) 中,\( r \) 是半径参数。 - 若无参数,公式会退化为静态值(如 \( A=12.56 \) 只能描述特定半径的圆)。 2. **动态映射** 函数本质是 **输入→输出** 的映射器。参数让函数能根据不同输入值动态生结果: ```数学 f(x) = 2x + 1 // 当 x=3 时输出 7;x=5 时输出 11 ``` 3. **多场景复用** 参数的函数可复用于不同场景: - 物理中的位移公式 \( s(t) = v_0 t + \frac{1}{2} a t^2 \) - 改变初速度 \( v_0 \) 或加速度 \( a \) 即可适配不同运动过程。 4. **构建复杂模型** 多参数函数能描述多维关系: - 理想气体定律 \( PV = nRT \) 含4个参数(压力、体积、物质的量、温度)。 --- ### **参数 vs 常数** | **参数** | **常数** | |----------|----------| | 代表变量输入 | 固定不变的值 | | 决定函数行为 | 定义函数结构 | | 如 \( f(x)=ax \) 中的 \( x \) | 如 \( a \)(比例系数) | > 💡 **类比**:函数像一台咖啡机,**参数**是你选择的咖啡豆和水量,**常数**是机器内部固定的加热温度程序。 --- ### 无参数函数的局限性 若函数无参数(如 \( f() = 5 \)),它只能输出固定值,失描述变化关系的能力——本质上退化为一个常数。 ---
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