机器学习数学

coolqiyu coolqiyu     2022-12-23     607

关键词:

参考:百度PaddlePaddle公开课

概率 & 统计

Lary Wasserman《All of Statistics》

概率:给定数据生成过程,那么输出的性质是怎样

统计:给定输出结果,那么生成数据的过程是怎样

统计 vs 机器学习

统计 机器学习

Models

Parameters

Fitting, Estimate

Regression/Classification

Clustering,Density estimation

Network, Graph

Weights

Learning

Supervised Learning

Unsupervised Learning

随机试验

所有试验结果构成样本空间,随机事件是样本空间的子集

概率三大公理:

$P(E) in R, P(E)>=0, forall E in F$

$P(Omega)=1$

$P(U^infty _iE_i)=sum_i=1^infty P(E_i)$ $E_i$间互斥

随机变量

离散数据:PMF probability mass function 概率质量函数  $P(X=x)$

连续数据:PDF probability density function  概率密度函数  $f(x)=fracdF(Xleq x)dx$

CDF cumulative distribution function 累积分布函数(分布函数) $F(X<=x)$,是PDF的积分

多维随机变量

一次随机试验关注多个维度

联合分布:$P(Xleq x, Yleq y)$

边缘分布:$P(Xleq x)=sum P(Xleq x, Yleq +infty)$

条件分布:$P(Xleq x|Yleq y)=fracP(Xleq x,Yleq y)P(Yleq y)$

随机变量数字特征

  • 众数:Mode,最可能出现的值
  • 中位数:Mdedian,$P(Xgeq median)=P(Xleq mddian)=0.5$
  • 期望:Expectation,反复抽样,期望得到的平均值

N阶矩:原点矩(c=0)&中心矩(c=期望):$mu_n = int_-infty^-infty(x-c)^nf(x)dx$

归一化N阶中心矩 $fracmu_nsigma^n=fracE[(X-mu)^n]sigma^n$

N阶矩 原点矩 中心矩阵 归一化中心矩 表征(PDF)
1 期望     中心
2   方差   胖瘦
3     偏度 偏向skewness
4     峰度 尖锐度Kurtosis
  • 方差

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  • 偏度

$gamma_1 = E[(fracX-musigma)^3]=fracmu_3sigma^3=fracE[(X-mu)^3](E[(X-mu)^2])^3/2=frackappa_3kappa_2^3/2$

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  • 峰度

$Kurt[X] = E[(fracX-musigma)^4]=fracmu_4sigma^4=fracE[(X-mu)^4](E[(X-mu)^2])^2$

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  • 特征函数:频域变化,pdf的傅里叶变换

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  • 协方差:衡量两个变量的线性相关性

$Cov(X,Y)=E[(X-E[X])(Y-E[Y])]=E[XY]-E[X]E[Y]$

正相关:X越大,Y越大

负相关:X越大,Y越小

不相关:X和Y的变化没有关系

  • 相关系数:标准化后的协方差

$ ho (X,Y)=fracCov(X,Y)sigma(X)sigma(Y)$

  • 余弦相似度:两个向量的相似度,余弦相似度玉相关系数的计算是一样的

$vecX=[(X_1-E[X])...(X_n-E[X])]$

$vecY=[(Y_1-E[Y])...(Y_n-E[Y])]$

$r=fracsum_i=1^n((X_i-E[X])(Y_i-E[Y]))sqrtsum_i=1^n(X_i-E[X])^2sqrtsum_i=1^n(Y_i-E[y])^2$

[机器学习]机器学习数学基础

...据项目巩固所学知识,学习的课程是某硅谷的实时推荐和机器学习项目https://www.bilibili.com/video/BV1R4411N78S?p=1以下是我的学习输出:矩阵专题微积分专题概率与统计总结机器学习数学基础涉及矩阵,微积分和概率 查看详情

机器学习需要的数学总结

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机器学习——数学分析

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机器学习数学基础

1.机器学习定义:是人工智能的一个分支。我们使用计算机设计一个系统,使它能够根据提供的训练数据按照一定的方式来学习;随着训练次数的增加,该系统可以在性能上不断的学习和改进;通过参数优化的学习模型,能够用... 查看详情

机器学习笔记机器学习与数学分析

一、什么是机器学习  (一)对于给定的任务T,在合理的性能度量方案P的前提之下,某计算机程序可以自主学习任务T的经验E;随着提供合适、优质、大量的经验E,该程序对于任务T的性能逐步提高。机器学习是人工智能的一... 查看详情

机器学习数学基础-gradientdescent算法(上)

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华为云技术分享机器学习(02)——学习资料链接

以下是我学习机器学习过程中的部分学习资料,当然除些之外还有更多的文章和视频,实际看了后觉得好多内容都太难,自己目前的数学基础很难理解里面讲解的内容。另外,资料太多反而影响学习效率,很多内容都是重复的,... 查看详情

机器学习:2.机器学习相关数学基础

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机器学习数学基础知识备忘

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机器学习中的数学之开宗明义篇

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机器学习中的重点数学知识

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总结学习机器学习过程中用到的数据学知识

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2.机器学习相关数学基础

1.高等数学1)函数2)极限3)导数4)极值和最值5)泰勒级数6)梯度7)梯度下降2.线性代数1)基本概念2)行列式3)矩阵4)最小二乘法5)向量的线性相关性3.概率论1)事件2)排列组合3)概率4)贝叶斯定理5)概率分布6)期望和... 查看详情

机器学习的数学基础(代码片段)

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机器学习对数学功底的要求到底有多高

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数学之路(机器学习实践指南)-文本挖掘与nlp

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机器学习需要啥数学基础

我们知道,机器学习涉及到很多的工具,其中最重要的当属数学工具了,因此必要的数学基础可谓是打开机器学习大门的必备钥匙。机器学习涉及到的数学基础内容包括三个方面,分别是线性代数、概率统计和最优化理论。下面... 查看详情