機器學習100天計劃001:什麼是機器學習?武林祕籍第一篇

01 逃學博士的計劃

逃學博士的計劃:“每天一篇機器學習的文章,自己總結所學,同時也給大家普及機器學習的知識。”

02 什麼地方能用到機器學習?

機器學習,英文叫(Machine Learning)。

人類與動物最大的區別就在於,人類有快速的思考學習能力。而機器呢,通常都是在遵循著人類給它預先設定好的程序運行。

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思考和學習

那麼,機器能不能自主學習呢?答案是肯定的。我們一起來看看生活中,機器學習的應用。

AlphaGo

1997年,當機器“深藍”挑戰國際象棋世界冠軍卡斯巴羅夫,並最終以3.5 : 2.5 擊敗卡斯巴羅夫之後,機器第一次在邏輯思考類遊戲中戰勝人類。

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AlphaGo

當時,很多人就以 國際象棋 棋盤小,規則簡單,行棋變化少等等給這次失敗找理由。更有國人拿中國圍棋作比較,說機器在圍棋上永遠贏不了人類。

結果,剛剛過去20多年,就被狠狠的打臉。AlphaGo已經完勝人類選手,比如世界冠軍柯潔(中國)和李世石(韓國)。而且,現在多數的圍棋選手,都依靠人工智能來學習和日常的訓練。

推送系統

我在國外留學,經常會使用Youtube,亞馬遜,谷歌和今日頭條。

前段時間,逃學博士想買一個法式咖啡壺,提高一下生活品質。逃學博士又是喜歡東看看西看看的主。於是在谷歌上搜索了搜索了一下法式咖啡壺(維基百科)。結果,在打開有谷歌廣告的網頁時,都會有法式咖啡壺的廣告。甚至,亞馬遜上也會將法式咖啡壺放在最顯眼的位置展示。這些都是來自機器學習算法的推薦。

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法式咖啡壺

機器學習和分析用戶的上網習慣和瀏覽的內容,並且分析你的喜好,給你推薦你最感興趣的東西。這太可怕了,感覺網絡的時間裡,我根本就是在“裸奔”。

語音助手

蘋果的Siri,小米的”小愛同學“等等語音助手,可以幫你查天氣、選導航路線、甚至和你“吵架”。這背後也是強大的機器學習算法在支持著。

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小愛同學

類似的例子還有很多:

特斯拉汽車的自動駕駛

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特斯拉

人臉識別

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人臉識別

越來越多的行業在試圖利用 機器學習 去改變行業現狀並促進更大的發展,這是大趨勢也是大機會

03 什麼是機器學習

機器學習,這麼高深的專業名稱是不是背後有著常人難以理解的知識呢?機器學習到底是什麼呢?

先來看看我們自己是怎麼學習的。

  • 經驗的積累:老祖宗發現太陽總是東邊升起,西邊落下。黃天在上,厚土在下。這些就是生活中積累的經驗;
  • 總結經驗,得出結論:“天圓地方 - 蓋天說”,古印度有“浮龜說”:大地由四隻大象馱著、下面是個大烏龜。
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  • 新的經驗與舊的結論衝突,修正結論:大航海時代。航海家麥哲倫在16世紀初期完成了繞地球一週的壯舉,並證明了大地是球形的。
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麥哲倫航線圖

  • 大致正確的結論,可以進行預測
    :比如說,由於地球是圓的,我一直往西航行,就會回到出發的地方。

機器學習,大體流程也是如上所示這樣的。

如果我們和傳統的編程比較,那麼具體有什麼區別呢?

傳統編程:

比方說最簡單的加法:Python寫的

def add(x, y):

return x + y

add(2, 3) #輸出結果5

這個過程就是傳統的編程思路,輸入數據並通過預先設定好的程序達到輸出我們預期的結果。

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傳統編程

機器學習:

那麼,機器學習是怎麼樣的呢?

我們只有數據,比方說:

有一個黑箱子:放進去2和3,它會跳出來5;放進去4和3,跳出來7.

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黑箱

也就是說,我們有輸入數據和輸出結果,但是黑箱子裡發生了什麼我們並不知道。這就需要機器學習並且幫我們生成可行的算法出來。

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機器學習

那麼,得到這個算法有什麼用呢?我們可以對新的數據結果進行預測。

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機器學習預測

機器學習總結了算法,然後被用到傳統編程裡對新的數據進行預測。

04 總結

先來一下預熱,先理解了機器學習到底是怎麼回事。我們再一起學習後面的知識。

機器學習最大的用處就是將數據按照性質分類

方法有很多,下面列舉一些:

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線性迴歸、邏輯迴歸、決策樹、隨機森林、神經網絡;

不要擔心,慢慢來。

第二天,我們就一起進入主題。一個一個的學習最基本的概念並帶有少量的公式。

希望大家喜歡我的文章。

“逃學博士”:理工科直男一枚,在冰天雪地的加拿大攻讀工程博士。閒暇之餘分享點科學知識和學習乾貨。


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