機器學習系統(tǒng)設計

目　錄
第1章　Python機器學習入門　1
1．1　夢之隊：機器學習與Python　1
1．2　這本書將教給你什么(以及不會教什么)　2
1．3　遇到困難的時候怎么辦　3
1．4　開始　4
1．4．1　NumPy、SciPy和Matplotlib簡介　4
1．4．2　安裝Python　5
1．4．3　使用NumPy和SciPy智能高效地處理數(shù)據(jù)　5
1．4．4　學習NumPy　5
1．4．5　學習SciPy　9
1．5　我們第一個(極小的)機器學習應用　10
1．5．1　讀取數(shù)據(jù)　10
1．5．2　預處理和清洗數(shù)據(jù)　11
1．5．3　選擇正確的模型和學習算法　12
1．6　小結　20
第2章　如何對真實樣本分類　22
2．1　Iris數(shù)據(jù)集　22
2．1．1　第一步是可視化　23
2．1．2　構建第一個分類模型　24
2．2　構建更復雜的分類器　28
2．3　更復雜的數(shù)據(jù)集和更復雜的分類器　29
2．3．1　從Seeds數(shù)據(jù)集中學習　29
2．3．2　特征和特征工程　30
2．3．3　最鄰近分類　30
2．4　二分類和多分類　33
2．5　小結　34
第3章　聚類：尋找相關的帖子　35
3．1　評估帖子的關聯(lián)性　35
3．1．1　不應該怎樣　36
3．1．2　應該怎樣　36
3．2　預處理：用相近的公共詞語個數(shù)來衡量相似性　37
3．2．1　將原始文本轉(zhuǎn)化為詞袋　37
3．2．2　統(tǒng)計詞語　38
3．2．3　詞語頻次向量的歸一化　40
3．2．4　刪除不重要的詞語　41
3．2．5　詞干處理　42
3．2．6　停用詞興奮劑　44
3．2．7　我們的成果和目標　45
3．3　聚類　46
3．3．1　K均值　46
3．3．2　讓測試數(shù)據(jù)評估我們的想法　49
3．3．3　對帖子聚類　50
3．4　解決我們最初的難題　51
3．5　調(diào)整參數(shù)　54
3．6　小結　54
第4章　主題模型　55
4．1　潛在狄利克雷分配(LDA)　55
4．2　在主題空間比較相似度　59
4．3　選擇主題個數(shù)　64
4．4　小結　65
第5章　分類：檢測劣質(zhì)答案　67
5．1　路線圖概述　67
5．2　學習如何區(qū)分出優(yōu)秀的答案　68
5．2．1　調(diào)整樣本　68
5．2．2　調(diào)整分類器　68
5．3　獲取數(shù)據(jù)　68
5．3．1　將數(shù)據(jù)消減到可處理的程度　69
5．3．2　對屬性進行預選擇和處理　70
5．3．3　定義什么是優(yōu)質(zhì)答案　71
5．4　創(chuàng)建第一個分類器　71
5．4．1　從k鄰近(kNN)算法開始　71
5．4．2　特征工程　72
5．4．3　訓練分類器　73
5．4．4　評估分類器的性能　74
5．4．5　設計更多的特征　74
5．5　決定怎樣提升效果　77
5．5．1　偏差?方差及其折中　77
5．5．2　解決高偏差　78
5．5．3　解決高方差　78
5．5．4　高偏差或低偏差　78
5．6　采用邏輯回歸　81
5．6．1　一點數(shù)學和一個小例子　81
5．6．2　在帖子分類問題上應用邏輯回歸　83
5．7　觀察正確率的背后：準確率和召回率　84
5．8　為分類器瘦身　87
5．9　出貨　88
5．10　小結　88
第6章　分類II：情感分析　89
6．1　路線圖概述　89
6．2　獲取推特(Twitter)數(shù)據(jù)　89
6．3　樸素貝葉斯分類器介紹　90
6．3．1　了解貝葉斯定理　90
6．3．2　樸素　91
6．3．3　使用樸素貝葉斯進行分類　92
6．3．4　考慮未出現(xiàn)的詞語和其他古怪情況　94
6．3．5　考慮算術下溢　95
6．4　創(chuàng)建第一個分類器并調(diào)優(yōu)　97
6．4．1　先解決一個簡單問題　97
6．4．2　使用所有的類　99
6．4．3　對分類器的參數(shù)進行調(diào)優(yōu)　101
6．5　清洗推文　104
6．6　將詞語類型考慮進去　106
6．6．1　確定詞語的類型　106
6．6．2　用SentiWordNet成功地作弊　108
6．6．3　我們第一個估算器　110
6．6．4　把所有東西融合在一起　111
6．7　小結　112
第7章　回歸：推薦　113
7．1　用回歸預測房價　113
7．1．1　多維回歸　116
7．1．2　回歸里的交叉驗證　116
7．2　懲罰式回歸　117
7．2．1　L1和L2懲罰　117
7．2．2　在Scikit-learn中使用Lasso或彈性網(wǎng)　118
7．3　P大于N的情形　119
7．3．1　基于文本的例子　120
7．3．2　巧妙地設置超參數(shù)(hyperparameter)　121
7．3．3　評分預測和推薦　122
7．4　小結　126
第8章　回歸：改進的推薦　127
8．1　改進的推薦　127
8．1．1　使用二值推薦矩陣　127
8．1．2　審視電影的近鄰　129
8．1．3　組合多種方法　130
8．2　購物籃分析　132
8．2．1　獲取有用的預測　133
8．2．2　分析超市購物籃　134
8．2．3　關聯(lián)規(guī)則挖掘　136
8．2．4　更多購物籃分析的高級話題　137
8．3　小結　138
第9章　分類III：音樂體裁分類　139
9．1　路線圖概述　139
9．2　獲取音樂數(shù)據(jù)　139
9．3　觀察音樂　140
9．4　用FFT構建第一個分類器　143
9．4．1　增加實驗敏捷性　143
9．4．2　訓練分類器　144
9．4．3　在多分類問題中用混淆矩陣評估正確率　144
9．4．4　另一種方式評估分類器效果：受試者工作特征曲線(ROC)　146
9．5　用梅爾倒頻譜系數(shù)(MFCC)提升分類效果　148
9．6　小結　152
第10章　計算機視覺：模式識別　154
10．1　圖像處理簡介　154
10．2　讀取和顯示圖像　155
10．2．1　圖像處理基礎　156
10．2．2　加入椒鹽噪聲　161
10．2．3　模式識別　163
10．2．4　計算圖像特征　163
10．2．5　設計你自己的特征　164
10．3　在更難的數(shù)據(jù)集上分類　166
10．4　局部特征表示　167
10．5　小結　170
第11章　降維　171
11．1　路線圖　171
11．2　選擇特征　172
11．2．1　用篩選器檢測冗余特征　172
11．2．2　用封裝器讓模型選擇特征　178
11．3　其他特征選擇方法　180
11．4　特征抽取　181
11．4．1　主成分分析(PCA)　181
11．4．2　PCA的局限性以及LDA會有什么幫助　183
11．5　多維標度法(MDS)　184
11．6　小結　187
第12章　大數(shù)據(jù)　188
12．1　了解大數(shù)據(jù)　188
12．2　用Jug程序包把你的處理流程分解成幾個任務　189
12．2．1　關于任務　189
12．2．2　復用部分結果　191
12．2．3　幕后的工作原理　192
12．2．4　用Jug分析數(shù)據(jù)　192
12．3　使用亞馬遜Web服務(AWS)　194
12．3．1　構建你的第一臺機器　195
12．3．2　用starcluster自動創(chuàng)建集群　199
12．4　小結　202
附錄A　更多機器學習知識　203
A．1　在線資源　203
A．2　參考書　203
A．2．1　問答網(wǎng)站　203
A．2．2　博客　204
A．2．3　數(shù)據(jù)資源　205
A．2．4　競爭日益加劇　205
A．3　還剩下什么　205
A．4　小結　206
索引　207