Python之機(jī)器學(xué)習(xí)第一彈。
Python被稱為最簡(jiǎn)單好上手的語(yǔ)言之一，基于其極強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性，對(duì)各種庫(kù)的引用，和資源的關(guān)聯(lián)，使其實(shí)現(xiàn)功能非常容易。一些底層邏輯不需過(guò)多過(guò)深的理解。

機(jī)器學(xué)習(xí)是Python發(fā)展中應(yīng)用廣泛的一個(gè)領(lǐng)域。
本篇將簡(jiǎn)要介紹：
1.機(jī)器學(xué)習(xí)概念
2.sklearn庫(kù)初步介紹（標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)集及基本功能）
3.一些相關(guān)書籍及課程推薦

一、機(jī)器學(xué)習(xí)的目標(biāo)

1.機(jī)器學(xué)習(xí)簡(jiǎn)介及其分類

（1）機(jī)器學(xué)習(xí)是實(shí)現(xiàn)人工智能的手段,其主要研究?jī)?nèi)容是如何利用數(shù)據(jù)或經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行學(xué)習(xí),改善具體算法的性能。
（2）特點(diǎn)
①多領(lǐng)域交叉,涉及概率論、統(tǒng)計(jì)學(xué),算法復(fù)雜度理論等多門學(xué)科
②廣泛應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)搜索、垃圾郵件過(guò)濾、推薦系統(tǒng)、廣告投放、信用評(píng)價(jià)、欺詐檢測(cè)、股票交易和醫(yī)療診斷等應(yīng)用

（3）分類
①監(jiān)督學(xué)習(xí)(Supervised Learning)
②無(wú)監(jiān)督學(xué)習(xí)(Unsupervised Learning)
③強(qiáng)化學(xué)習(xí)(Reinforcement Learning,增強(qiáng)學(xué)習(xí))
④半監(jiān)督學(xué)習(xí)(Semi-supervised Learning )
⑤深度學(xué)習(xí)(Deep Learning)

2.Python Scikit-learn（一組簡(jiǎn)單有效的機(jī)器學(xué)習(xí)工具集）

①依賴Python的NumPy,SciPy和matplotlib庫(kù)
②開源、可復(fù)用
③常用函數(shù)

3.相關(guān)書籍及課程推薦

①圖書-《機(jī)器學(xué)習(xí)》-周志華（西瓜書）
出版社:清華大學(xué)出版社
主頁(yè):http://t.cn/RXvpCKB

②圖書-《PRML》- Bishop
出版社:Springer
主頁(yè):http://t.cn/RXv0YVz
此書為機(jī)器學(xué)習(xí)貝葉斯學(xué)派的經(jīng)典書籍，廣度深度，可讀性及可用性兼顧

③課程-《Machine Learning 》 - Andrew Ng
Coursera版：前百度首席科學(xué)家斯坦福教授吳恩達(dá)老師（Coursera創(chuàng)始人）錄制的在線課程
課程主頁(yè):http://t.cn/RJZQbV2Stanford手書版
在線觀看:http://t.cn/RwUWKMS
課程主頁(yè):http://cs229.stanford.edu/
此課程講解機(jī)器學(xué)習(xí)的原理和算法知識(shí)

④課程-《CS231n》 - Fei-Fei Li（斯坦福大學(xué)）
課程主頁(yè):http://cs231n.stanford.edu/
在線觀看:http://t.cn/RqRNasR
主要介紹深度學(xué)習(xí)在計(jì)算機(jī)視覺(jué)領(lǐng)域的應(yīng)用

⑤課程-《Reinforcement Learning》- David Silver
課程主頁(yè);http://t.cn/Rw0rwtU
在線觀看:http://t.cn/RIAfRUt
由AlphaGo的主要開發(fā)者團(tuán)隊(duì)講解的，有關(guān)強(qiáng)化學(xué)習(xí)和深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)原理及其應(yīng)用技術(shù)

二、Sklearn庫(kù)的安裝

1.sklearn庫(kù)

①sklearn是scikit-learn的簡(jiǎn)稱,是一個(gè)基于Python的第三方模塊。
②sklearn庫(kù)集成了一些常用的機(jī)器學(xué)習(xí)方法,在進(jìn)行機(jī)器學(xué)習(xí)任務(wù)時(shí),并不需要實(shí)現(xiàn)算法,只需要簡(jiǎn)單的調(diào)用sklearn庫(kù)中提供的模塊就能完成大多數(shù)的機(jī)器學(xué)習(xí)任務(wù)。

③sklearn庫(kù)是在Numpy、Scipy和matplotlib的基礎(chǔ)上開發(fā)而成的,因此在介紹sklearn的安裝前,需要先安裝這些依賴庫(kù)。

2.sklearn庫(kù)的基礎(chǔ)庫(kù)

①Numpy (Numerical Python的縮寫)是一個(gè)開源的Python科學(xué)計(jì)算庫(kù)。
②Scipy庫(kù)是sklearn庫(kù)的基礎(chǔ),它是基于Numpy的一個(gè)集成了多種數(shù)學(xué)算法和函數(shù)的Python模塊。
③matplotlib是基于Numpy的一套Python工具包,它提供了大量的數(shù)據(jù)繪圖工具。

3.安裝順序

三、sklearn庫(kù)中的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)集及基本功能

1.數(shù)據(jù)集總覽

注：小數(shù)據(jù)集可以直接使用，大數(shù)據(jù)集要在調(diào)用時(shí)程序自動(dòng)下載(一次即可)
這里舉幾個(gè)例子

2.波士頓房?jī)r(jià)數(shù)據(jù)集

①波士頓房?jī)r(jià)數(shù)據(jù)集包含506組數(shù)據(jù),每條數(shù)據(jù)包含房屋以及房屋周圍的詳細(xì)信息。
②其中包括城鎮(zhèn)犯罪率、一氧化氮濃度、住宅平均房間數(shù)、到中心區(qū)域的加權(quán)距離以及自住房平均房?jī)r(jià)等。
③因此,波士頓房?jī)r(jià)數(shù)據(jù)集能夠應(yīng)用到回歸問(wèn)題上。
④部分?jǐn)?shù)據(jù)

⑤使用sklearn.datasets.load boston即可加載相關(guān)數(shù)據(jù)集
⑥重要參數(shù):
return_X_y:表示是否返回target（即價(jià)格），默認(rèn)為False，只返回data（即屬性）。

3.鳶尾花數(shù)據(jù)集

①鳶尾花數(shù)據(jù)集采集的是鳶尾花的測(cè)量數(shù)據(jù)以及其所屬的類別。
②測(cè)量數(shù)據(jù)包括:尊片長(zhǎng)度、尊片寬度、花瓣長(zhǎng)度、花瓣寬度。
③類別共分為三類:Iris Setosa,Iris Versicolour，Iris Virginica?？捎糜诙喾诸悊?wèn)題。
④使用sklearn.datasets.load iris即可加載相關(guān)數(shù)據(jù)集

⑤參數(shù)：
return_X_y:若為True,則以(data,target）形式返回?cái)?shù)據(jù);默認(rèn)為False，表示以字典形式返回?cái)?shù)據(jù)全部信息(包括data和target)。

4.手寫數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)集

①手寫數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)集包括1797個(gè)0-9的手寫數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù),每個(gè)數(shù)字由8*8大小的矩陣構(gòu)成,矩陣中值的范圍是0-16,代表顏色的深度。
②數(shù)字0的樣本

③使用sklearn.datasets.load digits即可加載相關(guān)數(shù)據(jù)集

④參數(shù)
return_X_y:若為True,則以(data, target）形式返回?cái)?shù)據(jù);默認(rèn)為False，表示以字典形式返回?cái)?shù)據(jù)全部信息(包括data和target)。

⑤n_ class（特別的屬性）:表示返回?cái)?shù)據(jù)的類別數(shù)，如:n_class=5，則返回0到4的數(shù)據(jù)樣本。

5.sklearn庫(kù)的基本功能

①sklearn庫(kù)的共分為6大部分,分別用于完成分類任務(wù)、回歸任務(wù)、聚類任務(wù)、降維任務(wù)、模型選擇以及數(shù)據(jù)的預(yù)處理。
②分類任務(wù)

③回歸任務(wù)

④聚類任務(wù)

⑤降維任務(wù)

總結(jié)

本篇干貨不多，這里只是簡(jiǎn)單概述，之后會(huì)以實(shí)例對(duì)這些算法的使用方式進(jìn)行具體介紹。
將分為無(wú)監(jiān)督學(xué)習(xí)，有監(jiān)督學(xué)習(xí)，強(qiáng)化學(xué)習(xí)進(jìn)行具體介紹
下一篇介紹：機(jī)器學(xué)習(xí)之無(wú)監(jiān)督學(xué)習(xí)，將結(jié)合實(shí)例及代碼詳述聚類、降維、基于聚類的整圖分割實(shí)例
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