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数学在机器学习工作中的作用

 云端筑梦师AI 2023-11-09 发布于广东

在尝试理解跨学科领域(例如机器学习)时,主要问题是数学在多大程度上至关重要,以及掌握这些策略所需的数学程度。

机器学习是关于数学的,因此它有助于通过从数据中获取收益来进行计算,以做出准确的预测。预测可以很简单,就像根据给定的图片排列对犬科动物或猫科动物进行分组,或者根据过去的购买情况向客户开出哪些物品。因此,理解适当驱动任何焦点 ML 计算的数学思想至关重要。按照这些思路,它可以帮助您为数据科学和机器学习领域的工作选择合适的计算。

机器学习基于数字要求,因此只要您能理解为什么使用数学,它就会很有趣。

对机器学习很重要的数学概念

统计数据

统计学是一个基本概念,每个有希望的信息研究人员都需要弄清楚如何理解人工智能,同时使用假设检验、逻辑回归、判别分析和分布等特征。

假设你在学校里正在与统计学作斗争。在这种情况下,您希望将 200% 的精力放在精通统计学的科学部分上,因为这是您成为一名卓有成效的信息研究员的基础。更直接地说,统计学是人工智能数学的主要部分。

结石

许多不喜欢学习学校里展示的微积分的学生将会受到不礼貌的震惊,因为它是机器学习的必要组成部分。幸运的是,如果你不主导分析,这将会有所帮助。学习和掌握微积分的标准至关重要。同样,您希望在模型构建过程中通过微积分理解机器学习的可行用途。

这样,假设您了解该功能的子项如何返回其在微积分中的进展速度,您将想要弄清楚斜率骤降的概念。我们希望找到斜率下降能力的局部最小值等。如果您有鞍点或不同的最小值,则斜率下降可以找出局部最小值,而不是全局最小值,除非您从不同的地方开始。信息科学中微积分部分的一些基础科目包括:微分和积分、偏导数、向量值函数、方向梯度、雅可比行列式等等。

线性代数

了解如何构建直接条件对于创建焦点 ML 计算至关重要。这些将用于评估和观察数据分类,并且还应用于线性回归等机器学习算法。这些是理解用于 ML 的增强技术的必要想法。

我们使用线性代数来进行中心部分检查,用于降低信息的维数。基于线性代数的数学同样在大脑网络中得到广泛应用,用于处理和描述网络。您应该热衷于基于线性代数的数学,因为它在数据科学中广泛使用。

尽管如此,不要受到这种威胁,因为理解这些想法非常重要。然而,您不需要成为线性代数专家来处理大多数问题,有关想法的可靠信息就足够了。马克·彼得·迪森罗尔 (Marc Peter Disenroll) 所著的《机器学习数学》是一本非凡的书,如果您一开始就在与数学作斗争,那么它可以帮助您在这次旅行中顺利进行一切。

离散数学

离散数学关心的是非连续的数字,即最频繁的数字。许多应用程序需要使用离散数。人工智能中的大量设计都是离散的。例如,神经网络拥有大量的集线器和互连,但它不能有 0.65 个节点或九分之一的链路。随后,构建大脑网络的数学应该包含一个离散组件,整个数字解决了中枢和互连的数量。

您可以掌握 ML 的离散数学基础知识,除非您希望处理关系域、图形模型、组合问题、结构化预测等。幸运的是,对于软件工程毕业生来说,这些想法在他们的学校中得到了适当的体现。尽管如此,其他人可能需要投入额外的精力来掌握这个主题。因此,离散数学是人工智能和机器学习的重要组成部分。

可能性

为了正确管理 ML 有先见之明的建模项目,推断可能性是基础是明智的。机器学习是根据可疑数据建立预测模型的方法,该漏洞涉及使用有缺陷或碎片的数据。漏洞对于机器学习至关重要,但也是给新手带来最大麻烦的部分之一,尤其是那些刚接触编程基础的新手。

即使在正确的概率工具的帮助下,我们也可以得出问题的答案。

结论

数学已经成为我们日常生活的一部分。从我们醒来到入睡,我们在生活的每个部分都使用数学。尽管如此,您可能会思考数学在机器学习中的重要性,以及是否以及如何解决任何可验证的业务问题。

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