課程內(nèi)容：

本課程旨在介紹關(guān)鍵機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)背后的基本概念、構(gòu)建機(jī)器學(xué)習(xí)系統(tǒng)的方法、從數(shù)據(jù)中學(xué)習(xí)的方法，以及如何評(píng)估學(xué)習(xí)系統(tǒng)性能并從中獲得最佳性能的實(shí)驗(yàn)方法。此外，課程還旨在提供理解這些方法如何工作所需的必要數(shù)學(xué)背景。

具體來說，課程將包括以下內(nèi)容：機(jī)器學(xué)習(xí)的關(guān)鍵概念和該領(lǐng)域的當(dāng)前發(fā)展。關(guān)于如何構(gòu)建監(jiān)督機(jī)器學(xué)習(xí)系統(tǒng)（包括分類和回歸）的基本知識(shí)，涉及模型架構(gòu)（如基于實(shí)例的模型、線性模型、線性基函數(shù)模型、核方法、單層和多層感知器等）、損失函數(shù)（如平方誤差之和、正則化、交叉熵等）和訓(xùn)練優(yōu)化方法（如基本最優(yōu)條件、（隨機(jī)）梯度下降等）。參數(shù)、非參數(shù)、確定性和概率模型的基本知識(shí)。聚類分析的基本知識(shí)。如何衡量機(jī)器學(xué)習(xí)系統(tǒng)在分類、回歸和聚類方面的性能的基本知識(shí)。關(guān)于偏差和方差問題、過擬合和欠擬合的基礎(chǔ)知識(shí)。關(guān)于如何進(jìn)行機(jī)器學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)、使用數(shù)據(jù)進(jìn)行模型訓(xùn)練、模型選擇和模型測試的基本知識(shí)和實(shí)踐技能。

教學(xué)大綱：

- 機(jī)器學(xué)習(xí)基礎(chǔ)

- k-近鄰

- 機(jī)器學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)

- 機(jī)器學(xué)習(xí)模型

- 損失函數(shù)

- 訓(xùn)練和優(yōu)化

- 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

- 支持向量機(jī)

- 聚類分析

- 深度學(xué)習(xí)模型

學(xué)習(xí)成果：

成功完成本課程后，學(xué)生將能夠：

1、描述機(jī)器學(xué)習(xí)的基本概念（包括監(jiān)督和非監(jiān)督學(xué)習(xí)、分類、回歸和聚類），以及構(gòu)建機(jī)器學(xué)習(xí)系統(tǒng)的基本要素。

2、解釋主要的監(jiān)督學(xué)習(xí)技術(shù)，比較其差異（包括局限性和優(yōu)勢、質(zhì)量和權(quán)衡、商業(yè)/工業(yè)問題）。運(yùn)用所學(xué)知識(shí)為特定應(yīng)用選擇合適的技術(shù)。

3、解釋關(guān)鍵聚類算法及其應(yīng)用。

4、描述模型評(píng)估和選擇的基本概念，解釋訓(xùn)練、驗(yàn)證和測試過程以及超參數(shù)選擇方法。應(yīng)用所學(xué)知識(shí)使用數(shù)據(jù)、設(shè)計(jì)機(jī)器學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)，并根據(jù)結(jié)果進(jìn)行觀察。

5、針對(duì)實(shí)際問題設(shè)計(jì)和實(shí)施機(jī)器學(xué)習(xí)解決方案，評(píng)估解決方案，分析結(jié)果和影響。

6、認(rèn)識(shí)和描述機(jī)器學(xué)習(xí)中的問題。