3.机器学习
谷歌CEO桑达尔·皮查伊在一封致股东信中,把机器学习誉为人工智能和计算的真正未来,可想而知机器学习在人工智能研究领域的重要地位。机器学习的方式包括有监督学习、无监督学习、半监督学习和强化学习。其中的算法有回归算法(最小二惩罚、LR等)、基于实例的算法(KNN、LVQ等)、正则化方法(LASSO等)、决策树算法(CART、C4.5、RF等)、贝叶斯方法(朴素贝叶斯、BBN等)、基于核的算法(SVM、LDA等)、聚类算法(K-Means、DBSCAN、EM等)、关联规则(Apriori、FP-Growth)、遗传算法、人工神经网络(PNN、BP等)、深度学习(RBN、DBN、CNN、
DNN、LSTM、GAN等)、降维方法(PCA、PLS等)、集成方法(Boosting、Bagging、AdaBoost、RF、GBDT等)。
深度学习是机器学习中人工神经网络算法的延伸和发展,近期深度学习的研究非常火热,下面介绍一下神经网络和深度学习。先说两层网络,如图3-20所示,其中,a是“单元”的值;w表示“连线”权重;g是激活函数,一般为方便求导,采用Sigmoid函数。采用矩阵运算来简化图中公式:a(2)=g(a(1)×w(1)),z=g(a(2) ×w(2))。设训练样本的真实值为y,预测值为z,定义损失函数loss=(z-y)²,所有参数w优化的目标就是使对所有训练数据的损失和尽可能小,此时这个问题就转化为一个优化问题,常用梯度下降算法求解。一般使用反向传播算法,从后往前逐层计算梯度,最终求解各参数矩阵。
图3-20深度学习两层神经网络算法
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