機(jī)器學(xué)習(xí)與算法應(yīng)用

第1章 機(jī)器學(xué)習(xí)概述 1
1．1　機(jī)器學(xué)習(xí)簡(jiǎn)介 1
1．1．1 機(jī)器學(xué)習(xí)簡(jiǎn)史 1
1．1．2 機(jī)器學(xué)習(xí)主要流派 3
1．2　人工智能、數(shù)據(jù)挖掘和機(jī)器學(xué)習(xí) 5
1．2．1 什么是人工智能 5
1．2．2 什么是數(shù)據(jù)挖掘 6
1．2．3 人工智能、數(shù)據(jù)挖掘和機(jī)器學(xué)習(xí)的關(guān)系 7
1．3　典型機(jī)器學(xué)習(xí)應(yīng)用領(lǐng)域 7
1．3．1 藝術(shù)創(chuàng)作 7
1．3．2 金融領(lǐng)域 8
1．3．3 醫(yī)療領(lǐng)域 9
1．3．4 自然語(yǔ)言處理 10
1．3．5 網(wǎng)絡(luò)安全 12
1．4　機(jī)器學(xué)習(xí)算法分類 14
1．4．1 分類算法 15
1．4．2 關(guān)聯(lián)分析 19
1．4．3 回歸分析 19
1．4．4 深度學(xué)習(xí) 20
1．5　機(jī)器學(xué)習(xí)的一般流程 22
第2章 機(jī)器學(xué)習(xí)的Python常用庫(kù) 24
2．1　Numpy簡(jiǎn)介及基礎(chǔ)使用 24
2．1．1 Numpy簡(jiǎn)介 24
2．1．2 Numpy基礎(chǔ)使用 27
2．2　Pandas簡(jiǎn)介及基礎(chǔ)使用 31
2．2．1 Pandas簡(jiǎn)介 31
2．2．2 Pandas自行車數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析 36
2．3　Matplotlib簡(jiǎn)介及基礎(chǔ)使用 42
2．3．1 Matplotlib簡(jiǎn)介 42
2．3．2 Matplotlib繪圖實(shí)例 45
2．4　Scikit-Learn簡(jiǎn)介及基礎(chǔ)使用 52
2．4．1 Scikit-Learn安裝與簡(jiǎn)介 52
2．4．2 Scikit-Learn基礎(chǔ)使用 56
2．5　波士頓房?jī)r(jià)預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn) 59
第3章 回歸分析與應(yīng)用 64
3．1　回歸分析問(wèn)題 64
3．1．1 介紹 64
3．1．2 常見(jiàn)回歸數(shù)據(jù)集 66
3．2　線性回歸 68
3．2．1 原理與應(yīng)用場(chǎng)景 68
3．2．2 實(shí)現(xiàn)線性回歸 70
3．2．3 Python實(shí)現(xiàn)最小二乘法擬合直線 71
3．3　嶺回歸和Lasso回歸 72
3．3．1 原理與應(yīng)用場(chǎng)景 73
3．3．2 實(shí)現(xiàn)嶺回歸 75
3．3．3 實(shí)現(xiàn)Lasso回歸 76
3．4　邏輯回歸 76
3．4．1 原理與應(yīng)用場(chǎng)景 76
3．4．2 實(shí)現(xiàn)邏輯回歸 78
第4章 特征工程、降維與超參數(shù)調(diào)優(yōu) 80
4．1　特征工程 80
4．1．1 缺失值處理 81
4．1．2 數(shù)據(jù)的特征值化 87
4．1．3 特征選擇 89
4．1．4 特征構(gòu)建 89
4．2　降維與超參數(shù)調(diào)優(yōu) 91
4．2．1 降維 91
4．2．2 實(shí)現(xiàn)降維 92
4．2．3 超參數(shù)調(diào)優(yōu) 93
第5章 分類算法與應(yīng)用 97
5．1　分類問(wèn)題簡(jiǎn)介 97
5．1．1 分類問(wèn)題的流程與任務(wù) 97
5．1．2 常用的分類數(shù)據(jù)集 98
5．2　K近鄰算法 102
5．2．1 K近鄰算法原理與應(yīng)用場(chǎng)景 102
5．2．2 基于K近鄰算法實(shí)現(xiàn)分類任務(wù) 103
5．2．3 使用Python實(shí)現(xiàn)KNN算法 110
5．3　概率模型 111
5．3．1 原理 111
5．3．2 應(yīng)用場(chǎng)景 111
5．4　樸素貝葉斯分類 112
5．4．1 原理與應(yīng)用場(chǎng)景 112
5．4．2 樸素貝葉斯算法應(yīng)用 115
5．5　向量空間模型 115
5．5．1 原理與應(yīng)用場(chǎng)景 115
5．5．2 向量空間模型應(yīng)用 116
5．6　支持向量機(jī) 120
5．6．1 支持向量機(jī)概述 120
5．6．2 支持向量機(jī)實(shí)現(xiàn)分類 122
5．6．3 支持向量機(jī)實(shí)現(xiàn)回歸 123
5．6．4 支持向量機(jī)異常檢測(cè) 123
5．6．5 過(guò)擬合問(wèn)題 125
5．7　集成學(xué)習(xí) 129
5．7．1 集成學(xué)習(xí)概述 129
5．7．2 決策樹(shù) 131
5．7．3 隨機(jī)森林 135
5．7．4 Adaboost算法 137
第6章 關(guān)聯(lián)規(guī)則 140
6．1　關(guān)聯(lián)規(guī)則的概念 140
6．1．1 什么是關(guān)聯(lián)規(guī)則 140
6．1．2 關(guān)聯(lián)規(guī)則的挖掘過(guò)程 141
6．2　Apriori算法 142
6．2．1 Apriori算法概念 142
6．2．2 Apriori算法實(shí)現(xiàn)原理 142
6．2．3 實(shí)現(xiàn)Apriori算法 144
第7章 聚類算法與應(yīng)用 148
7．1　無(wú)監(jiān)督學(xué)習(xí)問(wèn)題 148
7．1．1 無(wú)監(jiān)督學(xué)習(xí) 148
7．1．2 聚類分析的基本概念與原理 149
7．1．3 常見(jiàn)聚類數(shù)據(jù)集 150
7．2　劃分聚類 152
7．2．1 劃分聚類概述 152
7．2．2 K-Means算法 152
7．2．3 sklearn中K-Means算法聚類的使用 155
7．2．4 使用聚類進(jìn)行圖像壓縮 156
7．2．5 Numpy實(shí)現(xiàn)K-Means聚類 158
7．3　層次聚類 159
7．3．1 層次聚類算法 159
7．3．2 使用層次聚類算法聚類 161
7．4　密度聚類 162
7．4．1 DBSCAN算法 163
7．4．2 OPTICS算法 167
7．4．3 DENCLUE算法 168
7．5　聚類效果評(píng)測(cè) 169
第8章 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 172
8．1　神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)介紹 172
8．1．1 神經(jīng)元原理 173
8．1．2 前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 174
8．1．3 反饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 175
8．1．4 自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 176
8．2　神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)概念 177
8．2．1 激活函數(shù) 177
8．2．2 Softmax算法與損失函數(shù) 182
8．2．3 梯度下降算法 185
8．2．4 學(xué)習(xí)率 186
8．2．5 過(guò)擬合與欠擬合 187
8．2．6 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的評(píng)估指標(biāo) 189
8．3　神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)識(shí)別MNIST手寫數(shù)據(jù)集 190
第9章 文本分析 198
9．1　文本數(shù)據(jù)處理的相關(guān)概念 198
9．2　中英文的文本數(shù)據(jù)處理方法對(duì)比 199
9．2．1 中英文分詞與分詞粒度 200
9．2．2 中英文的多種形態(tài) 200
9．2．3 詞性標(biāo)注方法的差異 201
9．2．4 句法結(jié)構(gòu)分析方法 201
9．3　文本數(shù)據(jù)處理分析案例 202
9．3．1 使用NLTK進(jìn)行文本數(shù)據(jù)分析 202
9．3．2 使用jieba進(jìn)行文本數(shù)據(jù)分析 215
9．4　自然語(yǔ)言處理的應(yīng)用 221
第10章 圖像數(shù)據(jù)分析 226
10．1　圖像數(shù)據(jù) 226
10．2　圖像數(shù)據(jù)分析方法 228
10．3　圖像數(shù)據(jù)分析案例 230
10．3．1 PIL：Python圖像處理類庫(kù)應(yīng)用示例 230
10．3．2 Numpy圖像數(shù)據(jù)分析示例 235
10．3．3 SciPy圖像數(shù)據(jù)分析示例 238
10．3．4 Scikit-Image 241
10．3．5 OpenCV 246
10．4　計(jì)算機(jī)視覺(jué)的應(yīng)用 255
10．4．1 圖像分類 256
10．4．2 目標(biāo)檢測(cè) 257
10．4．3 圖像分割 258
10．4．4 風(fēng)格遷移 260
10．4．5 圖像重構(gòu) 260
10．4．6 超分辨率 261
10．4．7 圖像生成 261
10．4．8 人臉圖像的應(yīng)用 262
10．4．9 其他 262
第11章 深度學(xué)習(xí)入門 263
11．1　深度學(xué)習(xí)的概述 263
11．2　卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 264
11．2．1 卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)介 264
11．2．2 卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的整體結(jié)構(gòu) 265
11．2．3 常見(jiàn)的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 267
11．3　循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 276
11．3．1 RNN基本原理 276
11．3．2 長(zhǎng)短期記憶網(wǎng)絡(luò) 278
11．3．3 門限循環(huán)單元 282
11．4　深度學(xué)習(xí)流行框架 283
11．5　基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)識(shí)別手寫數(shù)字的實(shí)戰(zhàn) 284
11．5．1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?284
11．5．2 實(shí)驗(yàn)背景 284
11．5．3 實(shí)驗(yàn)原理 285
11．5．4 實(shí)驗(yàn)環(huán)境 285
11．5．5 實(shí)驗(yàn)步驟 285