Python Machine Learning Journeyを開く
はじめに:機械学習とは何ですか?なぜそれがそんなに重要なのですか?
機械学習(ML)は、今日最も革新的な技術の1つです。 Netflixのパーソナライズされた推奨事項から、自動運転車や仮想アシスタントまで、すべてを駆り立てます。しかし、それは何ですか?基本的に、機械学習は人工知能の分野です。コンピューターは、データからモードを特定し、明確なプログラミングなしで決定を下すことができます。明確に定義する必要がある従来のプログラミングとは異なり、機械学習モデルは入力データに従って調整および開発されます。つまり、時間の経過とともに改善し続けることができます。あらゆる存在の歩みから機械学習テクノロジーを継続的に使用することで、その基本的な知識をこれまで以上に理解することがより重要です。現実の世界で問題を解決したい、競争力のある利点を獲得するか、新しい専門道路を探索したいかにかかわらず、機械学習は無制限の機会を提供します。機械学習の定義:Core Concept
機械学習は、ほぼ3つのタイプに分けることができます。
:この方法では、マークデータトレーニングモデルを使用します。各トレーニングの例は正しい出力とペアになり、モデル学習は出力への入力をマッピングします。例には、電子メールスパム検出などの分類されたタスクや、住宅価格の予測などの回帰タスクが含まれます。
pandas
、scikit-learn 、tensorflow、keras、 andh> pytorchなどの高レベルのライブラリは、強力な機械学習システムを構築するための建設ブロック。これらのライブラリは、エンコーディングプロセスを簡素化するだけでなく、建設、トレーニング、展開モデルを容易にするための強力なツールを提供します。 Python Machine Learningコミュニティのサポートとリソース Pythonの機械学習コミュニティは、多くのフォーラム、オンラインコミュニティ、オープンソースリソースを備えた巨大で支援的です。 Stack Overflow、GitHub、さまざまな機械学習固有のフォーラムなどのWebサイトは、経験豊富な開発者が共有する多くの知識をまとめました。初心者は、機械学習のほぼすべての側面で、チュートリアル、コードの例、有用な提案を見つけることができ、課題だけに直面する必要がないようにすることができます。 Python機械学習環境を設定します
機械学習の旅の最初のステップは、適切なPython環境を設定することです。まず、公式WebサイトからPythonの最新バージョンをインストールして、インストールに
pipおよび vs code統合開発環境(IDE)は、Pythonスクリプトのコーディング、デバッグ、および実行のための強力な機能を提供します。あるいは、Jupyterノートブックは、Pythonコードを同時に実行したいときに仕事を記録したい人にとって優れたツールです。 Jupyterのインタラクティブ機能を使用すると、機械学習アルゴリズムをリアルタイムでテストし、結果を視覚化できます。
Python環境が解決したら、必要な機械学習ライブラリをインストールします。 numpy およびpandasデータの操作と分析には不可欠です。 scikit-learn基本的な機械学習アルゴリズム(線形回帰、意思決定ツリー、クラスターモデルなど)を達成するための不可欠なツールです。これらのライブラリは、データを効果的にクリーンアップ、処理、分析するために必要なツールを提供します。
機械学習を研究する前に、基礎のPythonコンセプトをレビューすることが重要です。 変数、サイクル、function、条件ステートメントなどの基本的なPython構造を理解することが不可欠です。さらに、オブジェクト指向のプログラミング(OOP)の原理を理解することで、モジュラーコードとスケーラブルなコードを作成する際に、より有利になります。
Pythonデータ構造と機械学習との関係メトロポリタングループ、辞書は通常、ストレージおよび組織データに使用されます。ただし、より複雑なデータ操作の場合、 numpy配列およびPandas DataFrameは、より高速でより効率的な代替ソリューションを提供します。これらの構造は数値操作に最適化されており、機械学習で一般的に使用される大規模なデータセットの処理に非常に適しています。 データの処理:numpyとpandasの重要性
データ前処理は、機械学習の基本的なステップです。pandas構造化されたデータの処理とクリーニングに適しています。これらのライブラリの組み合わせにより、機械学習の実践者はデータセットを操作し、欠損データを処理し、操作を実行してズームインできます。 機械学習におけるデータの役割
データセットを理解する:良いMLデータとは何ですか?データの処理は通常、機械学習の最も時間のない部分と見なされます。重複したアイテム、処理された値の損失、およびコーディング分類変数を削除することにより、元のデータをクリーニングすることが不可欠です。準備処理には、データを機械学習アルゴリズムに変換する形式も含まれています。これには、スケーリング機能または標準化されたデータが含まれる場合があります。
モデルを開始する前に、探索的データ分析(EDA)を実行することが不可欠です。 EDAには、データセットの主な機能が含まれます。これは、通常、ヒストグラム、散乱ドット、ボックスチャートなどの視覚的な方法によって達成されます。このプロセスにより、データの潜在的なモードを理解し、異常な値を特定し、モデルに最も関連する機能を決定できます。
正しい問題から、機械学習の成功の始まりが重要です。映画のスコアの予測や画像の分類など、あなたの興味と一致するアイテムに焦点を当てます。初心者向けの質問を選択するのは簡単ですが、貴重な概念を教えるのに十分なほど複雑です。
データセットを取得したら、モデルのパフォーマンスを評価するために、およびのトレーニングセットおよびテストセットに分割します。すべての特性がスケールが類似していることを確認するための標準化されたデータにより、線形回帰などのアルゴリズムの精度を改善できます。コード分類データ(🎜编など)は、データを機械学習モデルに向けて準備するもう1つの重要な前処理ステップです。
データを準備した後、最初のモデルをトレーニングできます。線形回帰または決定ツリーなどの単純なアルゴリズムから始まると、scikit-learn およびその他のライブラリを使用して簡単に実装できます。トレーニングデータトレーニングモデルを使用し、テストセットを使用してパフォーマンスを評価します。スーパーデジタルとファインを調整して、モデルを調整して、より高い精度を得ます。 監督と学習:ほとんどのMLモデルの基盤を学ぶ監視学習アルゴリズムの紹介
を使用します
線形回帰は、最も単純な監督および学習アルゴリズムの1つです。変数と1つ以上の独立変数による関係をシミュレートすることを目的としています。この技術は、販売や推定製品価格の予測など、継続的な結果を予測するために使用されます。決定ツリーと knn(knn)
監視されていない学習:ラベルなしのデータでモードを探索 監視されていない学習とは何ですか?なぜ便利なのですか?
このディメンション削減テクノロジーは、機能の数を減らしながら機能の数を減らすことで、複雑なデータセットを簡素化するのに役立ちます。高次元データを処理する場合、PCAはモデルトレーニングと視覚化の効率を改善できるため、特に便利です。 機械学習モデルの評価:それが効果的であることをどのように知っていますか?
欠モデルで発生する潜在的なモードは、データ内の潜在的なモードをキャプチャするには簡単すぎます。 モデル評価インジケーターの紹介(精度、精度、リコールレート) 機械学習モデルのパフォーマンスを評価することは、その有効性を理解するために不可欠です。重要なインジケーターには、精度
、recallが含まれます。精度速度は全体的な正確性を測定し、精度とリコール率は、モデルの正とネガを正しく分類する能力に注意を払っています。 クロス検証:モデル検証の重要性 Cross -verificationこれは、機械学習モデルの新しいデータの一般化を評価するために使用されるテクノロジーです。データを複数のサブセットに分割し、さまざまな組み合わせでトレーニングモデルに分割することにより、相互検証はモデルパフォーマンスのより信頼性の高い推定値を提供します。
ニューラルネットワークとディープラーニングの紹介 人間の脳に触発されたのは、人間の脳に触発されており、大量のデータから学ぶのが得意なアルゴリズムのクラスです。
ディープラーニングは、画像認識や自然言語処理などの複雑な問題を解決するためのマルチレイヤーニューラルネットワークの使用を指します。これは、コンピューターが人間の言語を理解し、解釈し、生成できるようにすることに焦点を当てた機械学習の分野です。 Pythonは、感情分析やテキスト分類などのタスクを実行するために使用される nltkや
spage時間シーケンス分析:概要教授概要 時間シーケンス分析は、将来の予測の将来の傾向を予測するために重要です。通常、株式市場の予測、天気予報、リソース計画に使用されます。 Pythonは、時間シーケンス分析の実行を支援するために、statsmodelsやを含むいくつかのツールを提供します。
医療における機械学習の適用:診断と予測
機械学習は、早期診断、薬物研究開発、およびパーソナライズされた治療ソリューションを支援することにより、完全に変化しています。アルゴリズムは、医療画像を分析し、癌などの疾患を検出し、驚くべき精度で患者の予後を予測できます。 金融分野では、機械学習を使用して、詐欺を検出し、取引戦略を最適化し、リスク評価を自動化します。 MLモデルは、大量の財務データを分析して予測を行い、意思決定プロセスの情報を提供できます。 E- AmazonやNetflixなどのコマースプラットフォームは、機械学習を使用して製品とコンテンツを推奨します。これらの推奨システムは、顧客の好みと行動を分析し、ユーザーエクスペリエンスを向上させ、販売を促進するためのパーソナライズされた提案を提供します。 機械学習で最も一般的な課題の1つは、欠落データに対処することです。 interture またはdeleteおよびその他のテクノロジーは、不完全なレコードの記入または廃棄に役立ちます。不均衡なデータセット(特定のカテゴリの不十分な代表者)は、
機械学習の金融業界を変える方法
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の推奨システムを確立します
機械学習における一般的な課題とそれらを克服する方法
欠損データと不均衡なデータセットの処理
モデル選択の複雑さを克服します 利用可能なアルゴリズムが多数あるため、正しいモデルを選択することが圧倒される場合があります。さまざまなモデルを試し、評価インジケーターを使用してパフォーマンスを評価し、現在の問題に最も適したモデルを選択することが重要です。 Pythonを使用して機械学習リソースを学習します
多くのオンラインプラットフォームは、
courseraなど、機械学習の初心者向けのフレンドリーなコースを提供しています。これらのプラットフォームは、構造的な学習パス、実践的な演習、および開始を支援する専門家のガイダンスを提供します。 各初心者が読むべき本とe -book auréliengéronは "" scikit-learn、keras、and tensorflowを使用して機械学習に使用します」およびSebastian raschka "Python Machine Learning"
。これらの本は、機械学習の概念、アルゴリズム、アプリケーションを完全に紹介しています。
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機械学習の将来の傾向と初心者が主要な位置を維持する方法
自動化機械学習の台頭(Automl)
自動化されたデータの事前処理、モデル選択、スーパー調整調整を介して機械学習モデルを構築するプロセスを簡素化するための自動機械学習(AUTOML)。初心者は、自動車ツールを使用して、高い専門知識なしに機械学習をテストできます。 人工知能の時代における機械学習(AI)
機械学習は、より広範な人工知能の柱です。人工知能技術の継続的な開発により、機械学習モデルはより強く強くなり、より多くのタスクを自動化し、さまざまな業界で複雑な問題を解決します。
量子計算には、複雑なモデルを有効にすることにより、機械学習を完全に変更する可能性があります。まだ初期段階にありますが、量子機械学習は大規模なモデルトレーニングの効率を大幅に改善できます。 Pythonで機械学習の旅を始めることは、エキサイティングで便利な体験です。明確な目標を設定し、定期的な演習を設定し、現実世界の適用を調査することにより、この分野で意味のある貢献をするために必要なスキルを獲得できます。学習を続け、好奇心を維持し、課題を成長の機会として扱います。あなたはちょうど機械学習を習得し始めました - あなたは次に何を見つけるでしょうか?
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