Python機(jī)器學(xué)習(xí)入門:機(jī)器學(xué)習(xí)算法的理論與實踐
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《Python機(jī)器學(xué)習(xí)入門:機(jī)器學(xué)習(xí)算法的理論與實踐》全面細(xì)致地講解了機(jī)器學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)知識及其應(yīng)用,具體內(nèi)容包括機(jī)器學(xué)習(xí)中必要的環(huán)境搭建和Python的基礎(chǔ)知識、有監(jiān)督學(xué)習(xí)和無監(jiān)督學(xué)習(xí)的理論及其實際應(yīng)用案例、有監(jiān)督學(xué)習(xí)和無監(jiān)督學(xué)習(xí)的機(jī)器學(xué)習(xí)模式,并以理論結(jié)合公式的方式講解了Python代碼的編寫方法,以及數(shù)據(jù)的采集、處理和實際操作中機(jī)器學(xué)習(xí)的模式。本書適合人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)方向的學(xué)生和技術(shù)人員學(xué)習(xí)、使用,也適合廣大人工智能愛好者閱讀。
人工智能無疑是近年來熱門詞匯,而機(jī)器學(xué)習(xí)作為其基礎(chǔ)的理論占有舉足輕重的地位,杜宇想要進(jìn)入人工智能行業(yè)的您來說,節(jié)省時間、快速入門首要問題。再多的知識也要實踐,現(xiàn)場實操,才是快速學(xué)習(xí)、消化的通路。《Python機(jī)器學(xué)習(xí)入門:機(jī)器學(xué)習(xí)算法的理論與實踐》正是這樣一本,從基礎(chǔ)理論講起,以實操驅(qū)動的方式全面展示技巧和方法,為您提供了快速入門機(jī)器學(xué)習(xí)的途徑,找到了學(xué)習(xí)的方法。
原 書 前 言人工智能將為商務(wù)活動帶來變革這個說法由來已久。商業(yè)界的注目使得更多的人都不斷地加入這個領(lǐng)域中來。生活中關(guān)于人工智能的信息,從面向一般人的文章,到面向?qū)I(yè)人士的論文,以及真假難辨的報道,層出不窮。而泛濫的信息使得初學(xué)者面臨著較難的取舍選擇,使得從零基礎(chǔ)開始自學(xué)變得非常困難。著筆寫這本書的時候,人工智能大多指的是,諸如本書主要講解的機(jī)器學(xué)習(xí)算法機(jī)器學(xué)習(xí)模型以及為一般用戶提供的系統(tǒng)課題。然而,為了實現(xiàn)人工智能在商務(wù)活動中的應(yīng)用,理解機(jī)器學(xué)習(xí)算法和構(gòu)建系統(tǒng)的順序是很有必要的。本書將采用機(jī)器學(xué)習(xí)中常使用的Python程序語言,不僅從算法的理解方面,還從實際操作方面,帶領(lǐng)大家零基礎(chǔ)學(xué)習(xí)機(jī)器學(xué)習(xí)的模型設(shè)計。我們期待讀者通過這本書,掌握機(jī)器學(xué)習(xí)在商務(wù)活動應(yīng)用中的技巧。除此之外,也希望讀者能明白人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)關(guān)于技術(shù)上指的是什么擅長做什么不擅長做什么等問題的關(guān)鍵。讀完這本書,相信您對人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)會有更深入學(xué)習(xí)的興趣。不論是想要掌握機(jī)器學(xué)習(xí)的技能從而在職場大展身手的IT工程師,還是將來想成為數(shù)據(jù)分析師的學(xué)生,如果這本書對您有幫助,我們將深感榮幸。本書的讀者對象及閱讀必要知識機(jī)器學(xué)習(xí)是在人工智能相關(guān)產(chǎn)品、服務(wù)的開發(fā)中,基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)領(lǐng)域。本書是講解機(jī)器學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)和實踐的書籍。本書包括機(jī)器學(xué)習(xí)開發(fā)環(huán)境的準(zhǔn)備、實際使用方法、簡單易懂的理論部分,以及數(shù)據(jù)收集、處理和相應(yīng)的機(jī)器學(xué)習(xí)模式的使用方法。 Python基礎(chǔ)的程序語言知識 大學(xué)線性代數(shù)和微積分知識本書的構(gòu)成本書分為4個章節(jié)。第1章將介紹機(jī)器學(xué)習(xí)中必要的環(huán)境搭建和Python的基礎(chǔ)知識。第2章將分別舉例講解有監(jiān)督學(xué)習(xí)和無監(jiān)督學(xué)習(xí)。第3章將介紹有監(jiān)督學(xué)習(xí)和無監(jiān)督學(xué)習(xí)的機(jī)器學(xué)習(xí)模式,主要以理論結(jié)合公式的方式講解Python代碼的編寫方法。第4章將對數(shù)據(jù)的采集、處理和實際操作中機(jī)器學(xué)習(xí)模式的利用進(jìn)行說明。本書樣本的運行環(huán)境及樣本程序本書各章的樣本都是在下表給出的操作環(huán)境中運行的,并且已確認(rèn)沒有問題。另外,本書是以macOS操作環(huán)境為基礎(chǔ)進(jìn)行敘述的,并通過pip命令指定庫解析進(jìn)行安裝,具體參見1.4節(jié)。運行環(huán)境項目內(nèi)容項目內(nèi)容OSmac OS Sierra/MohevaPandas0.24.2Python3.6.1/3.6.2/3.7.0Pillow6.0.0graphviz2.40.1scikit-learn0.20.3NumPy1.16.2SciPy1.2.1matplotlib3.0.3seaborn0.9.0mecab0.996swig3.0.12mecab-ipadic2.7.0Homebrew(版本號2.1.1)mecab-python30.996.1開發(fā)環(huán)境IPython(版本號6.2.1~7.4.0)jupyter(版本號1.0.0)
目錄譯者的話原書前言第1章閱讀本書前的準(zhǔn)備1.1Python的安裝1.1.1何為Python1.1.2Homebrew的安裝1.1.3Python3的安裝1.1.4虛擬環(huán)境的創(chuàng)建1.1.5為何使用venv(為何不用pyenv、anaconda)1.2Python的使用方法1.2.1輸出Hello World!1.2.2IPython的使用1.2.3四則運算1.2.4字符串的使用1.2.5列表類型的使用1.2.6字典類型的使用1.2.7其他數(shù)據(jù)類型1.2.8條件分支1.2.9循環(huán)1.2.10函數(shù)的使用1.2.11類的使用1.2.12標(biāo)準(zhǔn)庫的使用1.3Jupyter Notebook的安裝和使用1.3.1Jupyter Notebook的安裝和啟動1.3.2Jupyter Notebook的使用1.4NumPy、scikit-learn、matplotlib、Pandas的使用1.4.1NumPy的安裝和使用1.4.2scikit-learn的安裝和使用1.4.3matplotlib的安裝和使用1.4.4Pandas的安裝和使用第2章機(jī)器學(xué)習(xí)在實際中的使用2.1在工作中運用機(jī)器學(xué)習(xí)2.1.1關(guān)于機(jī)器學(xué)習(xí)2.1.2輸入輸出的格式化2.1.3分析任務(wù)的本質(zhì)2.1.4實際問題的分析案例2.2用樣本數(shù)據(jù)嘗試有監(jiān)督學(xué)習(xí)2.2.1嘗試分類的案例2.2.2運用決策樹分類2.2.3嘗試解決實際問題2.2.4解決實際問題的注意要點2.3用樣本數(shù)據(jù)嘗試無監(jiān)督學(xué)習(xí)2.3.1無監(jiān)督學(xué)習(xí)2.3.2使用樣本嘗試scikit-learn2.4小結(jié)第3章機(jī)器學(xué)習(xí)基礎(chǔ)理論3.1數(shù)學(xué)知識的準(zhǔn)備3.1.1本節(jié)的學(xué)習(xí)流程3.1.2為什么數(shù)學(xué)是必要的3.1.3集合和函數(shù)基礎(chǔ)3.1.4線性代數(shù)基礎(chǔ)3.1.5微分基礎(chǔ)3.1.6概率統(tǒng)計基礎(chǔ)3.2機(jī)器學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)3.2.1機(jī)器學(xué)習(xí)的目的3.2.2技術(shù)性的假設(shè)和用語3.2.3有監(jiān)督學(xué)習(xí)概述3.2.4從泛化誤差看有監(jiān)督學(xué)習(xí)3.2.5無監(jiān)督學(xué)習(xí)概述3.3有監(jiān)督學(xué)習(xí)3.3.1分類模型的精度評價3.3.2邏輯回歸3.3.3神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)3.3.4梯度提升決策樹3.4無監(jiān)督學(xué)習(xí)3.4.1混合高斯模型3.4.2k-均值3.4.3層次聚類3.4.4核密度估計3.4.5t-SNE第4章數(shù)據(jù)的整合與處理4.1機(jī)器學(xué)習(xí)中數(shù)據(jù)的使用流程4.2數(shù)據(jù)的獲取和整合4.2.1數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的理解4.2.2從結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)中讀取數(shù)據(jù)4.2.3讀取數(shù)據(jù)4.2.4分組聚合4.2.5時間格式的操作方法4.2.6合并4.3數(shù)據(jù)的格式化4.3.1數(shù)據(jù)種類的理解4.3.2標(biāo)準(zhǔn)化4.3.3缺省值4.4非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的處理4.4.1文本數(shù)據(jù)的預(yù)處理4.4.2終端中MeCab的應(yīng)用4.4.3Python中MeCab的應(yīng)用4.4.4圖片數(shù)據(jù)的處理4.5不平衡數(shù)據(jù)的處理4.5.1分類問題中的不平衡數(shù)據(jù)4.5.2數(shù)據(jù)不平衡問題4.5.3一般的處理方法4.5.4樣本權(quán)重的調(diào)整4.5.5降采樣法