阐述机器学习的基本概念,什么是机器学习,它如何实现人工智能?
机器学习(MachineLearning,ML)是一门多领域交叉学科,涉及概率论、统计学、逼近论、凸分析、算法复杂度理论等多门学科。专门研究计算机怎样模拟或实现人类的学习行为,以获取新的知识或技能。
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文章目录:
一、阐述机器学习的基本概念
机器学习(MachineLearning,ML)是一门多领域交叉学科,涉及概率论、统计学、逼近论、凸分析、算法复杂度理论等多门学科。专门研究计算机怎样模拟或实现人类的学习行为,以获取新的知识或技能,重新组织已有的知识结构使之不断改善自身的性能。
机器学习是人工智能的核心,是使计算机具有智能的根本途径,其应用遍及人工智能的各个领域,它主要使用归纳、综合而不是演绎。
机器学习的方法种类
1、基于学习策略的分类
(1)模拟人脑的机器学习
符号学习:模拟人脑的宏现心理级学习过程,以认知心理学原理为基础,以符号数据为输入,以符号运算为方法,用推理过程在图或状态空间中搜索,学习的目标为概念或规则等。符号学习的典型方法有记忆学习、示例学习、演绎学习.类比学习、解释学习等。
神经网络学习(或连接学习):模拟人脑的微观生理级学习过程,以脑和神经科学原理为基础,以人工神经网络为函数结构模型,以数值数据为输人,以数值运算为方法,用迭代过程在系数向量空间中搜索,学习的目标为函数。典型的连接学习有权值修正学习、拓扑结构学习。
(2)直接采用数学方法的机器学习:主要有统计机器学习。
统计机器学习是基于对数据的初步认识以及学习目的的分析,选择合适的数学模型,拟定超参数,并输入样本数据,依据一定的策略,运用合适的学习算法对模型进行训练,最后运用训练好的模型对数据进行分析预测。
2、基于学习方法的分类
(1)归纳学习
符号归纳学习:典型的符号归纳学习有示例学习、决策树学习。
函数归纳学习(发现学习):典型的函数归纳学习有神经网络学习、示例学习、发现学习、统计学习。
(2)演绎学习
(3)类比学习:典型的类比学习有案例(范例)学习。
(4)分析学习:典型的分析学习有解释学习、宏操作学习。
3、基于学习方式的分类
(1)监督学习(有导师学习):输入数据中有导师信号,以概率函数、代数函数或人工神经网络为基函数模型,采用迭代计算方法,学习结果为函数。
(2)无监督学习(无导师学习):输入数据中无导师信号,采用聚类方法,学习结果为类别。典型的无导师学习有发现学习、聚类、竞争学习等。
(3)强化学习(增强学习):以环境反馈(奖/惩信号)作为输入,以统计和动态规划技术为指导的一种学习方法。
4、基于数据形式的分类
(1)结构化学习:以结构化数据为输人,以数值计算或符号推演为方法。典型的结构化学习有神经网络学习、统计学习、决策树学习、规则学习。
(2)拦绝非结构化学习:以非结构化数据为输人,典型的非结构化学习有类比学习案例学习、解释学习、文本挖掘、图像挖掘、Web挖掘等。
5、基于学习目标的分类
(1)概念学习:学习的目标和结果为概念,或者说是为了获得概念亩岩的学习。典型的概念学习主要有示例学迅衡御习。
(2)规则学习:学习的目标和结果为规则,或者为了获得规则的学习。典型规则学习主要有决策树学习。
(3)函数学习:学习的目标和结果为函数,或者说是为了获得函数的学习。典型函数学习主要有神经网络学习。
(4)类别学习:学习的目标和结果为对象类,或者说是为了获得类别的学习。典型类别学习主要有聚类分析。
(5)贝叶斯网络学习:学习的目标和结果是贝叶斯网络,或者说是为了获得贝叶斯网络的一种学习。其又可分为结构学习和多数学习。
二、什么是机器学习,它如何实现人工智能?
机器学习是人工智能领域的一个重要分支,它涉及使用算法和统计模型来使计算机系统能够通过数据学习和改进,而无需显式地进行编程。它的目标是使计算机系统能够从数据中发现模式、提取知识并做出预测或决策。
机器学习的实现方式主要包旅链括以下几个步骤:
1. 数据收集:机器学习算法的训练需要大量的数据。这些数据可以是结构化数据(如表格、数据库)或非结构化数据(如文本、图像、音频等)。数据的质量和多样性对机器学习的效果具有重要影响。
2. 特征选择与预处理:在机器学习中,从原始数据中选择合适的特征是至关重要的。特征是描述数据的属性或特性,它们用于描述数据的关键信息。在拦李预处理阶段,可以对数据进行清洗、归一化、特征缩放等操作,以提高数据的质量和准确性。
3. 模型选择和训练:选择适当的机器学习模型是实现人工智能的关键步骤。常见的机器学习算法包括决策树、支持向量机、神经网络、朴素贝叶斯等。通过训练模型,即将数据输入模型中并调整模型参数,使其能够对数据进行学习和预测。
4. 模型评估和优化:在训练完成后,需要对模型进行评估以了解其性能和准确性。常用的评估指标包括准确率、精确率、召回率、F1分数等。如果模型的表现不理想,可以通过调整模型参数、选择不同的算拆衡孙法或增加数据量等方式进行优化。
5. 模型应用和部署:完成模型的训练和优化后,可以将其应用于实际问题中,进行预测、分类、聚类、推荐等任务。模型的部署可以是将其嵌入到应用程序中、建立服务接口供其他系统调用,或部署到云端等方式。
通过机器学习,计算机系统可以从大量数据中学习和提取模式,从而实现人工智能的能力,如自动驾驶、语音识别、图像分类、智能推荐等。机器学习的发展为实现更智能、自动化的系统提供了重要的方法和工具。
到此,以上就是小编对于机器学习的问题就介绍到这了,希望介绍关于机器学习的2点解答对大家有用。