《机器学习》（Machine Learning）——Andrew Ng 斯坦福大学公开课学习笔记(一)

看到蘑菇街招聘的一个加分项是学过Andrew Ng的机器学习课程，于是找来看了下目录，大多数内容之前在PRML中有接触过，研究生课程智能信息处理中也有接触，但觉得不够系统，于是按斯坦福的公开课课表过一遍，有个完整的框架。

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第1集 机器学习的动机与应用

Arthur Samuel(1959)

Machine Learning:Field of study that gives computers the ability to learn without being explicitly programmed.

什么是机器学习？

不是显式地编程，而是给机器学习的能力。

Tom Mitchell(1998)

Well-posed Learning Problem: A computer program is said to learn from experience E with respect to some task T and some performance measure P, if its performance onT ,as measured by P,improves with eaperience E.

给出任务T，让机器去做，给出一个评价P，从经验E进行学习

简要讲了：

监督学习：给出训练集，输入x_i，对应有标签y_i，求x和y之间的关系 （回归是对连续变量，分类是对离散变量）

无监督学习：给出数据集，根据数据间的关系，分类

强化学习：给出数据集，去做任务，做的好会奖励，做的不好会惩罚，会逐渐学习出其中的经验，进行改进

（例子比较生动，易理解）

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第2集 监督学习应用梯度下降

监督学习的公式化表达

如何求解最优或近似最优的参数？转化为求解最小代价函数

（1）梯度下降方法

梯度下降：从起始点开始，选择移动一小步使得数值减小，所以是沿着梯度下降的方向移动， 接近最小时，梯度越来越小，步子越来越小。在最小值时，梯度为0。该方法依赖于选取的初始值，易陷入局部最小值。

不过对于凸函数，之存在一个最小值（极小值），所以使用梯度下降可以实现。

如何知道到达最小了或者说收敛了？两次迭代不再变化，或者变化量小于一定值

LMS(Least mean squares) update rule：

batch gradient descent:每次遍历所有训练数据 不适合大数据集



stochastic gradient descent(also incremental gradient descent)：每次使用第j数据，更新参数，一直更新；可能是在徘最小值周围徘徊，但是达不到最小，也可能达到最小



（2）使用矩阵计算（The normal equations）



推理的结果是：

使代价函数达到最小的参数值

(note1 page11)



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第1-2集 对应 note1 page1-11（在网易公开课上下载）

网易公开课（http://open.163.com/special/opencourse/machinelearning.html）