機器學習項目開發(fā)實戰(zhàn)

目錄
第1章　256級灰度　1
1．1 什么是機器學習　2
1．2 經(jīng)典的機器學習問題：圖像分類　3
1．2．1 挑戰(zhàn)：構(gòu)建一個數(shù)字識別程序　3
1．2．2 機器學習中的距離函數(shù)　5
1．2．3 從簡單的方法入手　5
1．3 我們的第一個模型（C#版本）　6
1．3．1 數(shù)據(jù)集組織　6
1．3．2 讀取數(shù)據(jù)　7
1．3．3 計算圖像之間的距離　9
1．3．4 編寫分類器　11
1．4 那么，如何知道程序有效？　12
1．4．1 交叉驗證　12
1．4．2 評估模型質(zhì)量　13
1．4．3 改進模型　14
1．5 介紹用于機器學習的F#　15
1．5．1 使用F#交互執(zhí)行進行實時腳本編寫和數(shù)據(jù)研究　15
1．5．2 創(chuàng)建第一個F#腳本　18
1．5．3 剖析第一個F#腳本　19
1．5．4 創(chuàng)建函數(shù)管道　22
1．5．5 用元組和模式匹配操縱數(shù)據(jù)　23
1．5．6 訓練和評估分類器函數(shù)　24
1．6 改進我們的模型　26
1．6．1 試驗距離的另一種定義　26
1．6．2 重構(gòu)距離函數(shù)　27
1．7 我們學到了什么　30
1．7．1 在好的距離函數(shù)中能找到什么　30
1．7．2 模型不一定要很復雜　31
1．7．3 為什么使用F#?　31
1．8 更進一步　32
第2章　垃圾郵件還是非垃圾郵件？　33
2．1 挑戰(zhàn)：構(gòu)建一個垃圾郵件檢測引擎　34
2．1．1 了解我們的數(shù)據(jù)集　34
2．1．2 使用可區(qū)分聯(lián)合建立標簽模型　35
2．1．3 讀取數(shù)據(jù)集　36
2．2 根據(jù)一個單詞決定　38
2．2．1 以單詞作為線索　38
2．2．2 用一個數(shù)字表示我們的確定程度　39
2．2．3 貝葉斯定理　40
2．2．4 處理罕見的單詞　42
2．3 組合多個單詞　42
2．3．1 將文本分解為標記　42
2．3．2 簡單組合得分　43
2．3．3 簡化的文檔得分　44
2．4 實現(xiàn)分類器　45
2．4．1 將代碼提取到模塊中　46
2．4．2 文檔評分與分類　47
2．4．3 集合和序列簡介　49
2．4．4 從文檔語料庫中學習　51
2．5 訓練第一個分類器　53
2．5．1 實現(xiàn)第一個標記化程序　54
2．5．2 交互式驗證設(shè)計　54
2．5．3 用交叉驗證確立基準　55
2．6 改進分類器　56
2．6．1 使用每個單詞　56
2．6．2 大小寫是否重要？　57
2．6．3 簡單就是美　58
2．6．4 仔細選擇單詞　59
2．6．5 創(chuàng)建新特征　61
2．6．6 處理數(shù)字值　63
2．7 理解分類錯誤　64
2．8 我們學到了什么？　66
第3章　類型提供程序的快樂　67
3．1 探索StackOverflow數(shù)據(jù)　68
3．1．1 StackExchange API　68
3．1．2 使用JSON類型提供程序　70
3．1．3 構(gòu)建查詢問題的最小化DSL　73
3．2 世界上的所有數(shù)據(jù)　76
3．2．1 世界銀行類型提供程序　76
3．2．2 R類型提供程序　77
3．2．3 分析數(shù)據(jù)與R數(shù)據(jù)框架　81
3．2．4 ．NET數(shù)據(jù)框架Deedle　83
3．2．5 全世界的數(shù)據(jù)統(tǒng)一起來！　84
3．3 我們學到了什么？　88
第4章　自行車與人　91
4．1 了解數(shù)據(jù)　92
4．1．1 數(shù)據(jù)集有哪些內(nèi)容？　92
4．1．2 用FSharp．Charting檢查數(shù)據(jù)　93
4．1．3 用移動平均數(shù)發(fā)現(xiàn)趨勢　94
4．2 為數(shù)據(jù)適配模型　96
4．2．1 定義簡單直線模型　96
4．2．2 尋找最低代價模型　97
4．2．3 用梯度下降找出函數(shù)的最小值　98
4．2．4 使用梯度下降進行曲線擬合　99
4．2．5 更通用的模型公式　100
4．3 實施梯度下降的方法　101
4．3．1 隨機梯度下降　101
4．3．2 分析模型改進　103
4．3．3 批量梯度下降　105
4．4 拯救者——線性代數(shù)　107
4．4．1 寶貝，我縮短了公式！　108
4．4．2 用Math．NET進行線性代數(shù)運算　109
4．4．3 標準形式　110
4．4．4 利用MKL開足馬力　111
4．5 快速演化和驗證模型　112
4．5．1 交叉驗證和過度擬合　112
4．5．2 簡化模型的創(chuàng)建　113
4．5．3 在模型中添加連續(xù)特征　115
4．6 用更多特征改進預測　117
4．6．1 處理分類特征　117
4．6．2 非線性特征　119
4．6．3 正規(guī)化　122
4．7 我們學到了什么？　123
4．7．1 用梯度下降最大限度地減小代價　123
4．7．2 用回歸方法預測數(shù)字　124
第5章　你不是獨一無二的雪花　125
5．1 發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)中的模式　126
5．2 我們所面臨的挑戰(zhàn)：理解StackOverflow上的主題　128
5．3 用K-均值聚類方法找出聚類　132
5．3．1 改進聚類和質(zhì)心　133
5．3．2 實施K-均值聚類方法　135
5．4 StackOverflow標簽的歸類　138
5．4．1 運行聚類分析　138
5．4．2 結(jié)果分析　139
5．5 好的聚類和壞的聚類　141
5．6 重新標度數(shù)據(jù)集以改進聚類　144
5．7 確定需要搜索的聚類數(shù)量　147
5．7．1 什么是“好”的聚類？　147
5．7．2 確定StackOverflow數(shù)據(jù)集的k值　148
5．7．3 最終的聚類　150
5．8 發(fā)現(xiàn)特征的相關(guān)性　151
5．8．1 協(xié)方差和相關(guān)系數(shù)　151
5．8．2 StackOverflow標簽之間的相關(guān)性　153
5．9 用主成分分析確定更好的特征　154
5．9．1 用代數(shù)方法重新組合特征　155
5．9．2 PCA工作方式預覽　156
5．9．3 實現(xiàn)PCA　158
5．9．4 對StackOverflow數(shù)據(jù)集應用PCA　159
5．9．5 分析提取的特征　160
5．10 提出建議　165
5．10．1 簡單標簽推薦系統(tǒng)　165
5．10．2 實現(xiàn)推薦系統(tǒng)　166
5．10．3 驗證做出的推薦　168
5．11 我們學到了什么？　170
第6章　樹與森林　171
6．1 我們所面臨的挑戰(zhàn)：“泰坦尼克”上的生死存亡　171
6．1．1 了解數(shù)據(jù)集　172
6．1．2 觀察各個特征　173
6．1．3 構(gòu)造決策樁　174
6．1．4 訓練決策樁　176
6．2 不適合的特征　177
6．2．1 數(shù)值該如何處理？　177
6．2．2 缺失數(shù)據(jù)怎么辦？　178
6．3 計量數(shù)據(jù)中的信息　180
6．3．1 用熵計量不確定性　180
6．3．2 信息增益　182
6．3．3 實現(xiàn)最佳特征識別　184
6．3．4 使用熵離散化數(shù)值型特征　186
6．4 從數(shù)據(jù)中培育一棵決策樹　187
6．4．1 建立樹的模型　187
6．4．2 構(gòu)建決策樹　189
6．4．3 更漂亮的樹　191
6．5 改進決策樹　192
6．5．1 為什么會過度擬合？　193
6．5．2 用過濾器限制過度的自信　194
6．6 從樹到森林　195
6．6．1 用k-折方法進行更深入的交叉驗證　196
6．6．2 將脆弱的樹組合成健壯的森林　198
6．6．3 實現(xiàn)缺失的部分　199
6．6．4 發(fā)展一個森林　200
6．6．5 嘗試森林　201
6．7 我們學到了什么？　202
第7章　一個奇怪的游戲　205
7．1 構(gòu)建一個簡單的游戲　206
7．1．1 游戲元素建?！?06
7．1．2 游戲邏輯建?！?07
7．1．3 以控制臺應用的形式運行游戲　209
7．1．4 游戲顯示　211
7．2 構(gòu)建一個粗糙的“大腦”　213
7．2．1 決策過程建?！?14
7．2．2 從經(jīng)驗中學習制勝策略　215
7．2．3 實現(xiàn)“大腦”　216
7．2．4 測試“大腦”　218
7．3 我們能更高效地學習嗎？　221
7．3．1 探索與利用的對比　221
7．3．2 紅色的門和藍色的門是否不同？　222
7．3．3 貪婪與規(guī)劃的對比　223
7．4 無限的瓷磚組成的世界　224
7．5 實現(xiàn)“大腦”2．0　227
7．5．1 簡化游戲世界　227
7．5．2 預先規(guī)劃　228
7．5．3 ε-學習　229
7．6 我們學到了什么？　231
7．6．1 符合直覺的簡單模型　231
7．6．2 自適應機制　232
第8章　重回數(shù)字　233
8．1 調(diào)整代碼　233
8．1．1 尋求的目標　234
8．1．2 調(diào)整距離函數(shù)　235
8．1．3 使用Array．Parallel　239
8．2 使用Accord．NET實現(xiàn)不同的分類器　240
8．2．1 邏輯回歸　241
8．2．2 用Accord實現(xiàn)簡單邏輯回歸　242
8．2．3 一對一、一對多分類　244
8．2．4 支持向量機　246
8．2．5 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)　248
8．2．6 用Accord創(chuàng)建和訓練一個神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)　250
8．3 用m-brace．net實現(xiàn)伸縮性　253
8．3．1 用Brisk啟動Azure上的MBrace　253
8．3．2 用MBrace處理大數(shù)據(jù)集　256
8．4 我們學到了什么？　259
第9章　結(jié)語　261
9．1 描繪我們的旅程　261
9．2 科學!　262
9．3 F#：函數(shù)式風格更有效率　263
9．4 下一步是什么？　264