大数据和机器学习有什么区别

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大规模数据分析与机器学习

大规模数据分析与机器学习

大规模数据分析与机器学习随着互联网的普及和物联网的发展,我们每天都在与海量数据打交道。

各类社交网络、搜索引擎、应用程序、传感器和设备不断产生着数据,人们从中获取信息,作出决策,改善生活。

如何从这些数据中获得有效的知识和预测结果,让机器做出正确的决策,这就是大规模数据分析和机器学习的核心问题。

一、什么是大规模数据分析大规模数据分析(Big Data Analytics)是指对大规模、高维度、异构性、动态变化的数据集进行有效、可靠、高效的分析、处理、存储和应用的技术和方法。

在过去的几年中,随着Hadoop、Spark 等大数据处理框架的兴起,越来越多的企业开始深入挖掘他们所拥有的数据。

通过大规模数据分析,企业可以更好地理解市场趋势、产品销售情况、客户行为等,从而调整战略,提高创新力和竞争力。

二、什么是机器学习机器学习(Machine Learning)是一种人工智能的分支,是构建预测模型或决策模型的方法和技术。

它使用计算机程序来自动化改进其性能,通过学习数据模式、发现规律和生成预测结果。

机器学习主要分为三种:监督学习、无监督学习和强化学习。

监督学习是指通过给计算机输入大量已知答案的数据来训练模型,让计算机能够准确预测未知数据的答案。

无监督学习是指通过输入大量未标记的数据来训练模型,让计算机自己发现数据的分类和聚类规律。

强化学习是指通过让计算机不断尝试并获得反馈来学习优化行为策略,从而得到最优解。

三、大规模数据分析与机器学习的结合大规模数据分析和机器学习在很多领域都有广泛的应用,它们的结合可以发挥更大的威力。

在大规模数据分析中,机器学习技术可以用于数据预处理、特征选择、分类、聚类、预测等方面。

例如在金融领域,机器学习被广泛用于异常检测、欺诈检测、信用评估等方面。

在医疗领域,机器学习被广泛用于疾病预测、诊断、治疗和药物研发等方面。

在智能家居领域,机器学习被广泛用于人脸识别、语音识别、智能控制等方面。

机器学习模型需要大量的训练数据来学习和优化,而大规模数据分析为机器学习提供了丰富的数据源。

机器学习与大数据的关系

机器学习与大数据的关系

机器学习与大数据的关系机器学习和大数据都是近年来备受关注的热门话题,两者之间有着密不可分的联系。

机器学习是一种通过算法和模型让机器自动学习和改进的技术,而大数据则是指规模庞大且难以处理的数据集合。

本文将探讨机器学习与大数据之间的关系,并分析机器学习在大数据处理中的应用。

一、机器学习与大数据的相互促进机器学习需要大数据的支持,而大数据则需要机器学习的技术来处理和分析。

大数据为机器学习提供了丰富的数据源,这些数据可以用来训练机器学习模型,并通过分析大数据集合中的模式来发现隐藏的规律和趋势。

另一方面,机器学习的技术和模型可以使大数据更加有用,通过机器学习的算法和模型,我们可以从海量数据中提取有用的信息和知识,为决策和预测提供支持。

二、机器学习在大数据处理中的应用1. 数据清洗和预处理:大数据中常常包含大量的噪声和错误数据,机器学习可以通过自动化的方式对数据进行清洗和预处理,提高数据的质量和准确性。

2. 数据分类和聚类:机器学习可以通过训练模型对数据进行分类和聚类,从而发现数据中的潜在模式和关系,帮助我们理解和利用大数据。

3. 预测和决策分析:基于机器学习的模型可以对大数据进行预测和决策分析,帮助企业和组织做出更准确的预测和决策,优化业务流程和资源配置。

4. 异常检测和安全监控:机器学习可以建立异常检测和安全监控的模型,通过对大数据进行实时分析和监测,及时发现异常行为和安全威胁。

5. 个性化推荐和广告定向:通过分析用户的大数据,机器学习可以建立个性化推荐和广告定向的模型,精准地推送用户感兴趣的内容和产品,提高用户满意度和营销效果。

三、机器学习和大数据的挑战与未来发展机器学习和大数据的快速发展也面临着一些挑战。

首先,数据的质量和隐私问题需要得到解决,保障数据的准确性和安全性。

其次,算法的效率和可扩展性是机器学习在大数据处理中需要解决的关键问题,如何在海量数据上快速训练和应用模型是一个重要的研究方向。

此外,机器学习模型的解释性和可解释性也需要进一步加强,使得模型建立的过程和结果更易理解和解释。

大数据与大数据机器学习

大数据与大数据机器学习

大数据与大数据机器学习在当今数字化的时代,大数据和大数据机器学习这两个概念已经变得越来越重要。

它们不仅在科技领域产生了深远的影响,也在我们的日常生活中发挥着日益显著的作用。

大数据,简单来说,就是海量的数据。

这些数据的规模之大,已经超出了传统数据处理技术所能应对的范围。

想象一下,我们每天在互联网上的活动,从浏览网页、购物、社交互动,到观看视频、听音乐等等,都会产生大量的数据。

企业的运营数据、传感器收集的环境数据、医疗领域的病例数据等等,也是大数据的重要组成部分。

这些数据来源广泛、类型多样,包括结构化数据(如表格中的数字和文本)、半结构化数据(如 XML 和 JSON 格式的数据)以及非结构化数据(如文本、图像、音频和视频)。

大数据的价值在于其蕴含的信息和知识。

然而,要从如此庞大和复杂的数据中提取有价值的信息,并非易事。

这就引出了大数据机器学习。

大数据机器学习是一种利用算法和模型,让计算机从大量数据中自动学习和发现模式、规律和知识的方法。

它就像是给计算机赋予了智慧,让计算机能够自动从数据中找出隐藏的关系和趋势。

举个例子,电商平台通过分析用户的购买历史、浏览行为等大数据,可以利用机器学习算法预测用户可能感兴趣的商品,从而进行精准的推荐。

金融机构可以通过分析大量的交易数据,利用机器学习来识别潜在的欺诈行为。

医疗领域可以通过分析患者的病历数据、基因数据等,预测疾病的发生和发展,辅助诊断和治疗。

那么,大数据机器学习是如何工作的呢?一般来说,它包括数据收集、数据预处理、模型训练、模型评估和模型部署等步骤。

数据收集是获取原始数据的过程。

这需要确保数据的准确性、完整性和一致性。

数据预处理则是对收集到的数据进行清洗、转换和归一化等操作。

比如,处理缺失值、去除异常值、将文本数据转换为数字形式等,以便后续的模型能够更好地理解和处理这些数据。

模型训练是核心环节。

在这个阶段,选择合适的机器学习算法和模型,并使用预处理后的数据对其进行训练。

互联网上的大数据与机器学习技术

互联网上的大数据与机器学习技术

互联网上的大数据与机器学习技术随着互联网的发展,大数据和机器学习技术逐渐成为了互联网领域的热门话题。

这些技术被广泛应用于各行各业,不仅提高了生产效率和质量,还为人们带来了更加便利的生活方式。

下面就让我们一起来探讨一下互联网上的大数据与机器学习技术。

一、什么是大数据技术?大数据技术是指将海量、复杂、异构的数据存储、管理和处理的一种技术。

随着数据量的不断增加,传统的数据库已经不再满足需求,大数据技术就应运而生。

大数据技术包括数据采集、数据存储、数据处理、数据分析和数据可视化等方面,涵盖了数据的整个生命周期。

大数据技术的应用范围非常广泛,可以应用于金融、医疗、制造、交通、物流、能源等各个领域。

二、什么是机器学习技术?机器学习技术是指通过算法和模型让机器从数据中学习经验,从而不断优化自己的行为和结果的一种技术。

机器学习技术主要应用于模式识别、数据挖掘和预测分析等方面。

机器学习技术的应用范围也非常广泛,可以应用于人工智能、物联网、智能制造、智慧城市等领域。

三、互联网上的大数据与机器学习技术应用现状1. 互联网广告互联网广告是大数据和机器学习技术的重要应用领域之一。

通过大数据技术和机器学习技术,广告平台可以根据用户喜好、浏览记录、购买习惯等信息对广告进行个性化推送,提高广告的点击率和转化率。

2. 电商平台电商平台也是大数据和机器学习技术的重要应用领域之一。

通过大数据技术和机器学习技术,电商平台可以分析用户购买习惯、商品偏好、销售热点等信息,为用户提供个性化的商品推荐和优惠活动。

3. 医疗健康医疗健康也是大数据和机器学习技术的重要应用领域之一。

通过大数据技术和机器学习技术,医疗健康领域可以对患者的病历、体检数据、药物使用情况等信息进行分析,提高医疗诊断和治疗效果。

4. 智慧城市智慧城市也是大数据和机器学习技术的重要应用领域之一。

通过大数据技术和机器学习技术,智慧城市可以实现城市管理的智能化,包括交通拥堵预测、救援响应、垃圾分类等。

机器学习与大数据分析的关系是什么

机器学习与大数据分析的关系是什么

机器学习与大数据分析的关系是什么在当今数字化的时代,机器学习和大数据分析无疑是两个热门的话题。

它们在许多领域都发挥着重要作用,从商业决策到医疗保健,从金融服务到社交媒体。

然而,对于许多人来说,理解机器学习与大数据分析之间的关系可能并不是一件容易的事情。

首先,让我们来分别了解一下机器学习和大数据分析。

大数据分析,简单来说,就是对大量数据进行处理和分析,以提取有价值的信息和见解。

这些数据的规模通常非常庞大,可能包括结构化数据(如数据库中的表格数据)、半结构化数据(如 XML 或 JSON格式的数据)以及非结构化数据(如文本、图像、音频和视频等)。

大数据分析的目的是通过运用各种分析技术和工具,发现数据中的模式、趋势和关系,从而为决策提供支持。

机器学习,则是一种让计算机通过数据学习和自动改进的方法。

它使计算机能够在没有被明确编程的情况下,通过对数据的学习和分析,做出预测或执行特定的任务。

机器学习的应用范围很广,例如图像识别、语音识别、自然语言处理、推荐系统等。

那么,机器学习和大数据分析之间到底有什么关系呢?一方面,大数据分析为机器学习提供了丰富的数据基础。

机器学习需要大量的数据来进行训练和学习,只有在有足够数据的情况下,机器学习模型才能更好地理解数据中的模式和规律,从而提高预测和决策的准确性。

大数据的出现,使得我们能够收集和存储海量的数据,为机器学习提供了充足的“燃料”。

例如,在图像识别领域,如果我们想要训练一个能够准确识别各种物体的机器学习模型,就需要大量的图像数据。

这些数据可能包括不同角度、不同光照条件下的各种物体的图像。

通过对这些大数据的分析和处理,我们可以为机器学习模型提供丰富的训练样本,帮助它学习到不同物体的特征和模式。

另一方面,机器学习又为大数据分析提供了更强大的分析能力和工具。

传统的数据分析方法在处理大规模和复杂的数据时可能会遇到困难,而机器学习算法可以自动发现数据中的隐藏模式和关系,从而为大数据分析提供更深入和准确的见解。

机器学习与大数据

机器学习与大数据

机器学习与大数据随着科技的迅速发展和互联网的普及,大数据的时代已经到来。

而在大数据的背后,机器学习作为一种重要的技术手段,正在发挥着越来越重要的作用。

本文将探讨机器学习与大数据的关系,并分析其在不同领域中的应用。

一、机器学习概述机器学习是人工智能的一个子领域,旨在通过算法和模型让机器能够从数据中自动学习,进而做出预测和决策,而无需人为干预。

它通过对大量数据的分析和学习,不断优化模型,提高自身的准确性和效率。

二、大数据的特点大数据具有以下特点:数据量大、类型多样、生成速度快、价值密度低等。

这些特点给传统的数据处理方式带来了很大的挑战,也为机器学习的应用创造了机会。

三、机器学习在大数据中的应用1. 金融领域金融领域是机器学习与大数据应用的典型领域。

银行、保险公司等金融机构通过对海量的交易数据进行机器学习分析,可以识别潜在的欺诈行为、预测市场趋势、评估信用风险等。

这些应用可以提高金融机构的效率和风险管理能力。

2. 医疗健康在医疗健康领域,机器学习和大数据的结合可以帮助医生做出更准确的诊断和治疗计划。

例如,通过分析大量的病例数据,可以建立模型预测疾病的风险,提前干预和预防;同时,在医疗影像分析方面,机器学习也能够准确地辅助医生进行疾病诊断,提高医疗质量和效率。

3. 零售行业大数据和机器学习的应用在零售行业也非常广泛。

通过分析消费者的购物行为和偏好,零售商可以更好地了解市场需求,优化商品陈列和促销策略,提高销售效果。

同时,机器学习还可以用于反欺诈、供应链管理等领域。

4. 交通运输机器学习和大数据可以帮助交通运输行业优化交通流量,提高运输效率。

通过分析路况数据、乘客乘车行为等信息,交通管理部门可以精确预测拥堵区域,优化交通信号控制,提高交通运输的便捷性和安全性。

5. 媒体与广告在媒体与广告行业,机器学习和大数据的结合有助于更精准地投放广告和个性化推荐。

通过对用户的浏览记录、兴趣和行为数据进行分析,媒体和广告公司可以更好地洞察用户需求,提供更符合用户兴趣的内容和广告,提高广告的点击率和转化率。

机器学习与大数据分析的关系

机器学习与大数据分析的关系

机器学习与大数据分析的关系机器学习和大数据分析是当前最热门的话题之一。

它们的发展出现了翻天覆地的变化,对于各个行业来说都有着重要的意义。

其中,机器学习和大数据分析都有着各自独特的作用和意义,但它们之间有着千丝万缕的联系。

在本文中,我们将深入探讨机器学习和大数据分析之间的关系。

一、机器学习的定义机器学习是一种人工智能的分支领域,通过算法和数学模型来分析和处理数据,从而让计算机能够自动地从数据中学习,并从中提取出有用的信息和知识。

二、大数据分析的定义大数据分析是一种处理大量数据的方法,它旨在通过对大量数据的收集、整理、存储、处理和分析,揭示数据中隐藏的规律和模式,从而为企业和组织做出更好的战略决策。

三、机器学习和大数据分析的联系机器学习和大数据分析的联系非常密切。

在大数据时代,人们所获取到的数据是如此的庞大和复杂,以至于人类完全无法处理和分析这些数据。

因此,必须依靠机器学习来处理数据并提取有用的信息。

具体来说,机器学习在大数据分析中的作用主要有以下几个方面:1.数据预处理大数据的预处理是数据分析的第一步,机器学习可以对数据进行清洗、去噪、特征提取等操作,从而使数据更加纯净、规范化、易于分析。

2.数据挖掘在大数据中挖掘出有用的信息是大数据分析的核心任务之一。

机器学习中的分类、聚类、回归等算法可以对数据进行分析,找出数据中的规律和模式,从而为企业和组织提供更好的战略决策。

3.模型建立机器学习中的模型建立可以对数据进行预测和模拟,从而使企业和组织能够更好地了解市场趋势和发展方向,做出更加准确的预测和决策。

4.数据可视化大数据分析结果的可视化是大数据分析的最后一步,也是最为重要的一步。

机器学习中的数据可视化算法可以将数据以图形的形式展现出来,使数据更加形象化、易于理解,从而使企业和组织能够更好地驾驭数据。

四、结论作为人工智能领域的重要分支,机器学习和大数据分析之间的关系越来越密切。

机器学习能够提供数据预处理、数据挖掘、模型建立和数据可视化等方面的支持,从而使大数据分析变得更加准确、高效和具有实际应用价值。

机器学习和大数据应用

机器学习和大数据应用

机器学习和大数据应用在现代科技中,机器学习和大数据应用越来越受到重视,成为了各行各业发展的重要方向。

机器学习和大数据应用的引入,除了可以提高生产效率,还可以帮助企业更好地了解顾客需求,为顾客提供更个性化的服务。

一、机器学习机器学习可以被定义为让机器从数据中自动学习,进而实现智能决策的技术。

它通过建立算法模型,把数据作为输入,让计算机自行学习,从而得到更高效和精准的结果。

在很多场合,人类在特定问题的解决方案上已经很难取代机器学习的方式。

比如,在医学领域,机器学习模型可以快速、准确地诊断疾病,为患者提供更专业、更个性化的治疗方案。

与传统的计算机程序相比,机器学习的最大优点在于它的自适应性。

传统的计算机程序是固定的,不能随着数据变化而改变,而机器学习可以在学习的过程中调整自身的参数和内部结构,从而逐步提高准确率和性能。

二、大数据应用大数据应用指的是通过收集、分析和利用大数据来实现商业目标的一种方法。

现代企业所持有的数以百万计的数据库,如果得到有效的利用,就可以为企业带来新的竞争优势。

大数据应用可以帮助企业更好地了解其顾客的需求、行为,从而为顾客提供更加个性化的服务。

比如,在电商领域,大数据应用可以根据用户在网站上的浏览记录、购买记录等信息,向用户推荐最适合其兴趣的商品。

除此之外,大数据还可以被应用于业务决策和风险管理。

通过对产业链的了解和数据的分析,企业可以更好地预测市场趋势并及时调整策略,降低业务风险。

三、机器学习和大数据应用的结合在当今的信息时代,机器学习和大数据应用之间的结合已经成为了一个热门话题。

机器学习可以发掘数据背后的规律和信息,为大数据应用的决策提供有力支持。

在互联网金融领域,机器学习可以帮助平台预测交易风险,将风险降到最小。

同时,通过结合大数据应用的优势,平台可以更好地了解用户需求,推出定制化、个性化的金融服务。

在医疗领域,机器学习和大数据应用结合也形成了新的趋势。

数据的分析和挖掘可以为发现疾病规律提供有力的支持。

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大数据和机器学习有什么区别大数据的定义大数据(big data),指无法在一定时间范围内用常规软件工具进行捕捉、管理和处理的数据集合,是需要新处理模式才能具有更强的决策力、洞察发现力和流程优化能力的海量、高增长率和多样化的信息资产。

大数据是一个笼统的概念暂未发现和准确的定义。

大数据的核心是利用数据的价值,机器学习是利用数据价值的关键技术,对于大数据而言,机器学习是不可或缺的。

相反,对于机器学习而言,越多的数据会越可能提升模型的精确性,同时,复杂的机器学习算法的计算时间也迫切需要分布式计算与内存计算这样的关键技术。

因此,机器学习的兴盛也离不开大数据的帮助。

大数据与机器学习两者是互相促进,相依相存的关系。

机器学习与大数据紧密联系。

但是,必须清醒的认识到,大数据并不等同于机器学习,同理,机器学习也不等同于大数据。

大数据中包含有分布式计算,内存数据库,多维分析等等多种技术。

单从分析方法来看,大数据也包含以下四种分析方法:1.大数据,小分析:即数据仓库领域的OLAP分析思路,也就是多维分析思想。

2.大数据,大分析:这个代表的就是数据挖掘与机器学习分析法。

3.流式分析:这个主要指的是事件驱动架构。

4.查询分析:经典代表是NoSQL数据库。

也就是说,机器学习仅仅是大数据分析中的一种而已。

尽管机器学习的一些结果具有很大的魔力,在某种场合下是大数据价值最好的说明。

但这并不代表机器学习是大数据下的唯一的分析方法。

机器学习的定义从广义上来说,机器学习是一种能够赋予机器学习的能力以此让它完成直接编程无法完成的功能的方法。

但从实践的意义上来说,机器学习是一种通过利用数据,训练出模型,然后使用模型预测的一种方法。

首先,我们需要在计算机中存储历史的数据。

接着,我们将这些数据通过机器学习算法进行处理,这个过程在机器学习中叫做“训练”,处理的结果可以被我们用来对新的数据进行预测,这个结果一般称之为“模型”。

对新数据的预测过程在机器学习中叫做“预测”。

“训练”与“预测”是机器学习的两个过程,“模型”则是过程的中间输出结果,“训练”产生“模型”,“模型”指导“预测”。

人类在成长、生活过程中积累了很多的历史与经验。

人类定期地对这些经验进行“归纳”,获得了生活的“规律”。

当人类遇到未知的问题或者需要对未来进行“推测”的时候,人类使用这些“规律”,对未知问题与未来进行“推测”,从而指导自己的生活和工作。

机器学习中的“训练”与“预测”过程可以对应到人类的“归纳”和“推测”过程。

通过这样的对应,我们可以发现,机器学习的思想并不复杂,仅仅是对人类在生活中学习成长的一个模拟。

由于机器学习不是基于编程形成的结果,因此它的处理过程不是因果的逻辑,而是通过归纳思想得出的相关性结论。

这也可以联想到人类为什么要学习历史,历史实际上是人类过往经验的总结。

有句话说得很好,“历史往往不一样,但历史总是惊人的相似”。

通过学习历史,我们从历史中归纳出人生与国家的规律,从而指导我们的下一步工作,这是具有莫大价值的。

当代一些人忽视了历史的本来价值,而是把其作为一种宣扬功绩的手段,这其实是对历史真实价值的一种误用。

机器学习的范围机器学习跟模式识别,统计学习,数据挖掘,计算机视觉,语音识别,自然语言处理等领域有着很深的联系。

从范围上来说,机器学习跟模式识别,统计学习,数据挖掘是类似的,同时,机器学习与其他领域的处理技术的结合,形成了计算机视觉、语音识别、自然语言处理等交叉学科。

因此,一般说数据挖掘时,可以等同于说机器学习。

同时,我们平常所说的机器学习应用,应该是通用的,不仅仅局限在结构化数据,还有图像,音频等应用。

模式识别模式识别=机器学习。

两者的主要区别在于前者是从工业界发展起来的概念,后者则主要源自计算机学科。

在著名的《Pattern Recognition And Machine Learning》这本书中,Christopher M. Bishop在开头是这样说的“模式识别源自工业界,而机器学习来自于计算机学科。

不过,它们中的活动可以被视为同一个领域的两个方面,同时在过去的10年间,它们都有了长足的发展”。

数据挖掘数据挖掘=机器学习+数据库。

这几年数据挖掘的概念实在是太耳熟能详。

几乎等同于炒作。

但凡说数据挖掘都会吹嘘数据挖掘如何如何,例如从数据中挖出金子,以及将废弃的数据转化为价值等等。

但是,我尽管可能会挖出金子,但我也可能挖的是“石头”啊。

这个说法的意思是,数据挖掘仅仅是一种思考方式,告诉我们应该尝试从数据中挖掘出知识,但不是每个数据都能挖掘出金子的,所以不要神话它。

一个系统绝对不会因为上了一个数据挖掘模块就变得无所不能(这是IBM最喜欢吹嘘的),恰恰相反,一个拥有数据挖掘思维的人员才是关键,而且他还必须对数据有深刻的认识,这样才可能从数据中导出模式指引业务的改善。

大部分数据挖掘中的算法是机器学习的算法在数据库中的优化。

统计学习统计学习近似等于机器学习。

统计学习是个与机器学习高度重叠的学科。

因为机器学习中的大多数方法来自统计学,甚至可以认为,统计学的发展促进机器学习的繁荣昌盛。

例如著名的支持向量机算法,就是源自统计学科。

但是在某种程度上两者是有分别的,这个分别在于:统计学习者重点关注的是统计模型的发展与优化,偏数学,而机器学习者更关注的是能够解决问题,偏实践,因此机器学习研究者会重点研究学习算法在计算机上执行的效率与准确性的提升。

计算机视觉计算机视觉=图像处理+机器学习。

图像处理技术用于将图像处理为适合进入机器学习模型中的输入,机器学习则负责从图像中识别出相关的模式。

计算机视觉相关的应用非常的多,例如百度识图、手写字符识别、车牌识别等等应用。

这个领域是应用前景非常火热的,同时也是研究的热门方向。

随着机器学习的新领域深度学习的发展,大大促进了计算机图像识别的效果,因此未来计算机视觉界的发展前景不可估量。

语音识别语音识别=语音处理+机器学习。

语音识别就是音频处理技术与机器学习的结合。

语音识别技术一般不会单独使用,一般会结合自然语言处理的相关技术。

目前的相关应用有苹果的语音助手siri等。

自然语言处理自然语言处理=文本处理+机器学习。

自然语言处理技术主要是让机器理解人类的语言的一门领域。

在自然语言处理技术中,大量使用了编译原理相关的技术,例如词法分析,语法分析等等,除此之外,在理解这个层面,则使用了语义理解,机器学习等技术。

作为唯一由人类自身创造的符号,自然语言处理一直是机器学习界不断研究的方向。

按照百度机器学习专家余凯的说法“听与看,说白了就是阿猫和阿狗都会的,而只有语言才是人类独有的”。

如何利用机器学习技术进行自然语言的的深度理解,一直是工业和学术界关注的焦点。

机器学习的方法1、回归算法在大部分机器学习课程中,回归算法都是介绍的第一个算法。

原因有两个:一.回归算法比较简单,介绍它可以让人平滑地从统计学迁移到机器学习中。

二.回归算法是后面若干强大算法的基石,如果不理解回归算法,无法学习那些强大的算法。

回归算法有两个重要的子类:即线性回归和逻辑回归。

线性回归就是我们常见的直线函数。

如何拟合出一条直线最佳匹配我所有的数据?一般使用“最小二乘法”来求解。

“最小二乘法”的思想是这样的,假设我们拟合出的直线代表数据的真实值,而观测到的数据代表拥有误差的值。

为了尽可能减小误差的影响,需要求解一条直线使所有误差的平方和最小。

最小二乘法将最优问题转化为求函数极值问题。

函数极值在数学上我们一般会采用求导数为0的方法。

但这种做法并不适合计算机,可能求解不出来,也可能计算量太大。

计算机科学界专门有一个学科叫“数值计算”,专门用来提升计算机进行各类计算时的准确性和效率问题。

例如,著名的“梯度下降”以及“牛顿法”就是数值计算中的经典算法,也非常适合来处理求解函数极值的问题。

梯度下降法是解决回归模型中最简单且有效的方法之一。

从严格意义上来说,由于后文中的神经网络和推荐算法中都有线性回归的因子,因此梯度下降法在后面的算法实现中也有应用。

逻辑回归是一种与线性回归非常类似的算法,但是,从本质上讲,线型回归处理的问题类型与逻辑回归不一致。

线性回归处理的是数值问题,也就是最后预测出的结果是数字,例如房价。

而逻辑回归属于分类算法,也就是说,逻辑回归预测结果是离散的分类,例如判断这封邮件是否是垃圾邮件,以及用户是否会点击此广告等等。

实现方面的话,逻辑回归只是对对线性回归的计算结果加上了一个Sigmoid函数,将数值结果转化为了0到1之间的概率(Sigmoid函数的图像一般来说并不直观,你只需要理解对数值越大,函数越逼近1,数值越小,函数越逼近0),接着我们根据这个概率可以做预测,例如概率大于0.5,则这封邮件就是垃圾邮件,或者肿瘤是否是恶性的等等。

从直观上来说,逻辑回归是画出了一条分类线,见下图。

假设我们有一组肿瘤患者的数据,这些患者的肿瘤中有些是良性的(图中的蓝色点),有些是恶性的(图中的红色点)。

这里肿瘤的红蓝色可以被称作数据的“标签”。

同时每个数据包括两个“特征”:患者的年龄与肿瘤的大小。

我们将这两个特征与标签映射到这个二维空间上,形成了我上图的数据。

当我有一个绿色的点时,我该判断这个肿瘤是恶性的还是良性的呢?根据红蓝点我们训练出了一个逻辑回归模型,也就是图中的分类线。

这时,根据绿点出现在分类线的左侧,因此我们判断它的标签应该是红色,也就是说属于恶性肿瘤。

逻辑回归算法划出的分类线基本都是线性的(也有划出非线性分类线的逻辑回归,不过那样的模型在处理数据量较大的时候效率会很低),这意味着当两类之间的界线不是线性时,逻辑回归的表达能力就不足。

下面的两个算法是机器学习界最强大且重要的算法,都可以拟合出非线性的分类线。

2、神经网络神经网络(也称之为人工神经网络,ANN)算法是80年代机器学习界非常流行的算法,不过在90年代中途衰落。

现在,携着“深度学习”之势,神经网络重装归来,重新成为最强大的机器学习算法之一。

神经网络的诞生起源于对大脑工作机理的研究。

早期生物界学者们使用神经网络来模拟大脑。

机器学习的学者们使用神经网络进行机器学习的实验,发现在视觉与语音的识别上效果都相当好。

在BP算法(加速神经网络训练过程的数值算法)诞生以后,神经网络的发展进入了一个热潮。

BP算法的发明人之一是前面介绍的机器学习大牛Geoffrey Hinton(图1中的中间者)。

具体说来,神经网络的学习机理是什么?简单来说,就是分解与整合。

在著名的Hubel-Wiesel试验中,学者们研究猫的视觉分析机理是这样的。

比方说,一个正方形,分解为四个折线进入视觉处理的下一层中。

四个神经元分别处理一个折线。

每个折线再继续被分解为两条直线,每条直线再被分解为黑白两个面。

于是,一个复杂的图像变成了大量的细节进入神经元,神经元处理以后再进行整合,最后得出了看到的是正方形的结论。

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