【正版新书】机器学习

苑城玮，中共党员，山东省聊城市人，山东理工大学机械工程学院机械电子系党支部书记，讲师。主要研究方向机器人工程和金属增材制造系统及工艺。

 王松，四川省眉山市人，哈尔滨工业大学计算机博士，乐聚（深圳）机器人技术有限公司合伙人、副总监。主要研究方向为仿人机器人运动控制和模仿学习，发表论文2篇，专利20余项。

 任光辉，中共党员，山东高密人，毕业于西北工业大学设备工程与管理专业、山东省委党校经济管理专业。历任地方党委和政府有关部门负责人、职业院校及技工院校负责人，熟悉社会经济发展规律和职业技能人才培养规律。

第1章绪论

1.1AI的历史起源

1.2什么是智能与AI

1.3人工智能的分类

1.4人工智能和大数据

第2章Python基础知识

2.1 Python虚拟环境与库安装方法

2.2 Python流程控制语法

2.3列表、元组、字典与集合

2.4 Python 函数

2.5面向对象编程

第3章模型评估及模型

3.1向量矩阵和数组

3.2索引、切片和迭代

3.3 Pandas数据整理

3.4 Pandas 的Series 数据结构

3.5Pandas的DataFrame数据结构

3.6数据加载、存储与文件格式

3.7数据清洗和准备

3.8图像数据读取与处理

3.9数据可视化基础

3.10数据可视化折线图、柱状图、散点图

第4章机器学习及神经网络

4.1模式识别、机器学习的区别与联系

4.2什么是机器学习

4.3机器学习的专业术语、开发流程与工具

4.4机器学习基础补充

4.5多项式曲线拟合

4.6k-近邻算法

4.7 K-Means(K-均值）、聚类算法

4.8利用PCA来简化数据

4.9神经网络·

4.10 Torch 运算

4.11Pytorch 搭建神经网络

4.12保存和加载模型

第5章MNIST 识别及图像分类

5.1MNIST手写数字识别

5.2 MNIST图像分类

参考文献

1.2.1智能

“智能的本质是什么？”始终是AI入门课程的一个主题。学生们经常陷入如何定义智能以及如何认识智能的问题中。通常情况下，探索智能的结果就是创造出一个几乎无休止的问题黑洞。例如：

老鼠是智能的吗？

对于机器来说，智能意味着什么？

海豚是海洋中最聪明的哺乳动物吗？

外星人如何认知地球上的智慧体？

我们可以提出无数类似的问题，也许回想起来，刚刚创建这样的问题是智能的一种明确表现，由此读者可以明白，通过循环推理的意义。事实证明，给智能下一个通俗的定义是很难的。智能在在线Meriam-Webster字典中的定义如下：

（1）学习、理解或应对新的情况的能力——理性，以及理性地运用理性；运用知识来操纵环境或以客观标准进行抽象思考的能力（如测试）。

（2）聪明的实体；聪明的头脑或头脑中的智慧。

（3）理解的行为——理解力。

（4）信息、新闻；关于敌人或可能的敌人或地区的信息；一家从事获取这类信息行为的机构。

（5）执行计算机功能的能力。

根据上面的定义，会发现字典编撰者试图从多个方面定义智能，包括人性、精神等，尤其是第5点的定义：执行计算机功能的能力。

在线Macmillan字典提供了更简洁的定义：智能是了解和思考事物，获取和使用知识的能力。

如果查看其他字典中关于智能的定义，就会发现，几乎每本字典都有自己的定义范畴。这也客观说明智能的定义涉及多个方面，很难有一个公认的定义。

智能也与感性输人和输出有关。例如，人类具有功能强大的大脑以及五个感官系统：视觉、听觉、味觉、触觉和嗅觉。这些感官系统使得我们“智能”。当然，事实证明：即使人类的某些感官系统有缺陷，但智力不会受到太大的影响。正如人的身体可以针对某些器官受到伤害做出适应性的调整一样，人类智力也可以做出不同的反应。失去说话的能力并没有让霍金成为白痴。拥有步行、跑步、开车或驾驶飞机的能力，让人类可以有更多机会探索和了解外部环境，从而扩大获取知识和经验的来源，但不一定会使得人类更加智能——除非认为知识和智能是同义词。

……

本书主要内容包括机器学习的基本概念、基本理论、基本算法和应用方法。学生通过学习本书应理解机器学习的研究内容、研究方向和方法；掌握并实现机器学习的基本算法，并能够应用这些方法解决具体的机器学习问题，如数据分类、图像分类、文本分类、人脸识别以及其他领域；了解和学习本领域的最新技术知识和技术成果。书中给出了大量实例，利于学生快速掌握基本原理，并应用于实践。