編輯推薦:如今是人工智能高歌猛進(jìn)的時代，機(jī)器學(xué)習(xí)的發(fā)展也如火如荼。然而，復(fù)雜的數(shù)學(xué)公式和難解的專業(yè)術(shù)語容易令剛接觸這一領(lǐng)域的學(xué)習(xí)者望而生畏。有沒有這樣一本機(jī)器學(xué)習(xí)的書，能摒棄復(fù)雜的公式推導(dǎo)，帶領(lǐng)讀者通過實(shí)踐來掌握機(jī)器學(xué)習(xí)的方法？
《機(jī)器學(xué)習(xí)與優(yōu)化》正是這樣一本書！它的寫作脫胎于意大利特倫托大學(xué)機(jī)器學(xué)習(xí)與智能優(yōu)化實(shí)驗(yàn)室（LION lab）的研究項(xiàng)目，語言輕松幽默，內(nèi)容圖文并茂，涵蓋了機(jī)器學(xué)習(xí)中可能遇到的各方面知識。更重要的是，書中特別介紹了兩個機(jī)器學(xué)習(xí)的應(yīng)用，即信息檢索和協(xié)同推薦，讓讀者在了解信息結(jié)構(gòu)的同時，還能利用信息來預(yù)測相關(guān)的推薦項(xiàng)。
本書作者以及讀者群發(fā)布的數(shù)據(jù)、指導(dǎo)說明和教學(xué)短片都可以在本書網(wǎng)站上找到。
本書內(nèi)容要點(diǎn)：
● 監(jiān)督學(xué)習(xí)——線性模型、決策森林、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、深度和卷積網(wǎng)絡(luò)、支持向量機(jī)等
● 無監(jiān)督模型和聚類——K均值、自底而上聚類、自組織映射、譜圖繪制、半監(jiān)督學(xué)習(xí)等
● 優(yōu)化是力量之源——自動改進(jìn)的局部方法、局部搜索和反饋搜索優(yōu)化、協(xié)作反饋搜索優(yōu)化、多目標(biāo)反饋搜索優(yōu)化等
● 應(yīng)用精選——文本和網(wǎng)頁挖掘，電影的協(xié)同推薦系統(tǒng)

內(nèi)容簡介:本書是機(jī)器學(xué)習(xí)實(shí)戰(zhàn)領(lǐng)域的一本佳作，從機(jī)器學(xué)習(xí)的基本概念講起，旨在將初學(xué)者引入機(jī)器學(xué)習(xí)的大門，并走上實(shí)踐的道路。本書通過講解機(jī)器學(xué)習(xí)中的監(jiān)督學(xué)習(xí)和無監(jiān)督學(xué)習(xí)，并結(jié)合特征選擇和排序、聚類方法、文本和網(wǎng)頁挖掘等熱點(diǎn)問題，論證了“優(yōu)化是力量之源”這一觀點(diǎn)，為機(jī)器學(xué)習(xí)在企業(yè)中的應(yīng)用提供了切實(shí)可行的操作建議。

作者簡介:【作者簡介】

羅伯托·巴蒂蒂（Roberto Battiti）
人工智能領(lǐng)域先驅(qū)，IEEE會士。因在無功搜索優(yōu)化（RSO）方向做出了開創(chuàng)性的工作而名震學(xué)界。 目前為意大利特倫托大學(xué)教授，同時擔(dān)任特倫托大學(xué)機(jī)器學(xué)習(xí)與智能優(yōu)化實(shí)驗(yàn)室（LION lab）主任。

毛羅·布魯納托（Mauro Brunato）
意大利特倫托大學(xué)助理教授，LION研究團(tuán)隊(duì)成員。

【譯者簡介】

王彧弋
博士，現(xiàn)于瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院從事研究工作，主要研究方向?yàn)槔碚撚?jì)算機(jī)科學(xué)與機(jī)器學(xué)習(xí)。

目錄:第 1章 引言 1
1．1　學(xué)習(xí)與智能優(yōu)化：燎原之火　1
1．2　尋找黃金和尋找伴侶　3
1．3　需要的只是數(shù)據(jù)　5
1．4　超越傳統(tǒng)的商業(yè)智能　5
1．5　LION方法的實(shí)施　6
1．6　“動手”的方法　6
第　2章 懶惰學(xué)習(xí)：最近鄰方法　9
第3章　學(xué)習(xí)需要方法　14
3．1　從已標(biāo)記的案例中學(xué)習(xí)：最小化和泛化　16
3．2　學(xué)習(xí)、驗(yàn)證、測試　18
3．3　不同類型的誤差　21
第　一部分 監(jiān)督學(xué)習(xí)
第4章　線性模型　26
4．1　線性回歸　27
4．2　處理非線性函數(shù)關(guān)系的技巧　28
4．3　用于分類的線性模型　29
4．4　大腦是如何工作的　30
4．5　線性模型為何普遍，為何成功　31
4．6　最小化平方誤差和　32
4．7　數(shù)值不穩(wěn)定性和嶺回歸　34
第5章　廣義線性最小二乘法　37
5．1　擬合的優(yōu)劣和卡方分布　38
5．2　最小二乘法與最大似然估計(jì)　42
5．2．1　假設(shè)檢驗(yàn)　42
5．2．2　交叉驗(yàn)證　44
5．3　置信度的自助法　44
第6章　規(guī)則、決策樹和森林　50
6．1　構(gòu)造決策樹　52
6．2　民主與決策森林　56
第7章　特征排序及選擇　59
7．1　特征選擇：情境　60
7．2　相關(guān)系數(shù)　62
7．3　相關(guān)比　63
7．4　卡方檢驗(yàn)拒絕統(tǒng)計(jì)獨(dú)立性　64
7．5　熵和互信息　64
第8章　特定非線性模型　67
8．1　logistic 回歸　67
8．2　局部加權(quán)回歸　69
8．3　用LASSO來縮小系數(shù)和選擇輸入值　72
第9章　神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)：多層感知器　76
9．1　多層感知器　78
9．2　通過反向傳播法學(xué)習(xí)　80
9．2．1　批量和bold driver反向傳播法　81
9．2．2　在線或隨機(jī)反向傳播　82
9．2．3　訓(xùn)練多層感知器的高級優(yōu)化　83
第　10章 深度和卷積網(wǎng)絡(luò)　84
10．1　深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)　85
10．1．1　自動編碼器　86
10．1．2　隨機(jī)噪聲、屏蔽和課程　88
10．2　局部感受野和卷積網(wǎng)絡(luò)　89
第　11章 統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)理論和支持向量機(jī)　94
11．1　經(jīng)驗(yàn)風(fēng)險最小化　96
11．1．1　線性可分問題　98
11．1．2　不可分問題　100
11．1．3　非線性假設(shè)　100
11．1．4　用于回歸的支持向量　101
第　12章 最小二乘法和健壯內(nèi)核機(jī)器　103
12．1　最小二乘支持向量機(jī)分類器　104
12．2　健壯加權(quán)最小二乘支持向量機(jī)　106
12．3　通過修剪恢復(fù)稀疏　107
12．4　算法改進(jìn)：調(diào)諧QP、原始版本、無補(bǔ)償　108
第　13章 機(jī)器學(xué)習(xí)中的民主　110
13．1　堆疊和融合　111
13．2　實(shí)例操作帶來的多樣性：裝袋法和提升法　113
13．3　特征操作帶來的多樣性　114
13．4　輸出值操作帶來的多樣性：糾錯碼　115
13．5　訓(xùn)練階段隨機(jī)性帶來的多樣性　115
13．6　加性logistic回歸　115
13．7　民主有助于準(zhǔn)確率－拒絕的折中　118
第　14章 遞歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和儲備池計(jì)算　121
14．1　遞歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)　122
14．2　能量極小化霍普菲爾德網(wǎng)絡(luò)　124
14．3　遞歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和時序反向傳播　126
14．4　遞歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)儲備池學(xué)習(xí)　127
14．5　超限學(xué)習(xí)機(jī)　128
第二部分　無監(jiān)督學(xué)習(xí)和聚類
第　15章 自頂向下的聚類：K均值　132
15．1　無監(jiān)督學(xué)習(xí)的方法　134
15．2　聚類：表示與度量　135
15．3　硬聚類或軟聚類的K均值方法　137
第　16章 自底向上（凝聚）聚類　142
16．1　合并標(biāo)準(zhǔn)以及樹狀圖　142
16．2　適應(yīng)點(diǎn)的分布距離：馬氏距離　144
16．3　附錄：聚類的可視化　146
第　17章 自組織映射　149
17．1　將實(shí)體映射到原型的人工皮層　150
17．2　使用成熟的自組織映射進(jìn)行分類　153
第　18章 通過線性變換降維（投影）　155
18．1　線性投影　156
18．2　主成分分析　158
18．3　加權(quán)主成分分析：結(jié)合坐標(biāo)和關(guān)系　160
18．4　通過比值優(yōu)化進(jìn)行線性判別　161
18．5　費(fèi)希爾線性判別分析　163
第　19章 通過非線性映射可視化圖與網(wǎng)絡(luò)　165
19．1　最小應(yīng)力可視化　166
19．2　一維情況：譜圖繪制　168
19．3　復(fù)雜圖形分布標(biāo)準(zhǔn)　170
第　20章 半監(jiān)督學(xué)習(xí)　174
20．1　用部分無監(jiān)督數(shù)據(jù)進(jìn)行學(xué)習(xí)　175
20．1．1　低密度區(qū)域中的分離　177
20．1．2　基于圖的算法　177
20．1．3　學(xué)習(xí)度量　179
20．1．4　集成約束和度量學(xué)習(xí)　179
第三部分　優(yōu)化：力量之源
第　21章 自動改進(jìn)的局部方法　184
21．1　優(yōu)化和學(xué)習(xí)　185
21．2　基于導(dǎo)數(shù)技術(shù)的一維情況　186
21．2．1　導(dǎo)數(shù)可以由割線近似　190
21．2．2　一維最小化　191
21．3　求解高維模型（二次正定型）　191
21．3．1　梯度與最速下降法　194
21．3．2　共軛梯度法　196
21．4　高維中的非線性優(yōu)化　196
21．4．1　通過線性查找的全局收斂　197
21．4．2　解決不定黑塞矩陣　198
21．4．3　與模型信賴域方法的關(guān)系　199
21．4．4　割線法　200
21．4．5　縮小差距：二階方法與線性復(fù)雜度　201
21．5　不涉及導(dǎo)數(shù)的技術(shù)：反饋仿射振蕩器　202
21．5．1　RAS：抽樣區(qū)域的適應(yīng)性　203
21．5．2　為健壯性和多樣化所做的重復(fù)　205
第　22章 局部搜索和反饋搜索優(yōu)化　211
22．1　基于擾動的局部搜索　212
22．2　反饋搜索優(yōu)化：搜索時學(xué)習(xí)　215
22．3　基于禁忌的反饋搜索優(yōu)化　217
第　23章 合作反饋搜索優(yōu)化　222
23．1　局部搜索過程的智能協(xié)作　223
23．2　CoRSO：一個政治上的類比　224
23．3　CoRSO的例子：RSO與RAS合作　226
第　24章 多目標(biāo)反饋搜索優(yōu)化　232
24．1　多目標(biāo)優(yōu)化和帕累托最優(yōu)　233
24．2　腦－計(jì)算機(jī)優(yōu)化：循環(huán)中的用戶　235
第四部分　應(yīng)用精選
第　25章 文本和網(wǎng)頁挖掘　240
25．1　網(wǎng)頁信息檢索與組織　241
25．1．1　爬蟲　241
25．1．2　索引　242
25．2　信息檢索與排名　244
25．2．1　從文檔到向量：向量－空間模型　245
25．2．2　相關(guān)反饋　247
25．2．3　更復(fù)雜的相似性度量　248
25．3　使用超鏈接來進(jìn)行網(wǎng)頁排名　250
25．4　確定中心和權(quán)威：HITS　254
25．5　聚類　256
第　26章 協(xié)同過濾和推薦　257
26．1　通過相似用戶結(jié)合評分　258
26．2　基于矩陣分解的模型　260
參考文獻(xiàn)　263
索引　269