第六章机器学习 6.1机器学习的定义、研究意义与发展历史 6.2机器学习的主要策略与基本结构 6.3-6.7几种常用的学习方法 68知识发现
第六章 机器学习 6.1 机器学习的定义、研究意义与发展历史 6.2 机器学习的主要策略与基本结构 6.3 –6.7 几种常用的学习方法 6.8 知识发现
6机器学习的定义和发展历史 6.1.1机器学习的定义 机器学习的定义 顾名思义,机器学习是研究如何使用机器来 模拟人类学习活动的一门学科。稍为严格 的提法是:机器学习是一门研究机器获取 新知识和新技能,并识别现有知识的学问。 202l/12/1
6.1 机器学习的定义和发展历史 6.1.1 机器学习的定义 ◼ 机器学习的定义 顾名思义,机器学习是研究如何使用机器来 模拟人类学习活动的一门学科。稍为严格 的提法是：机器学习是一门研究机器获取 新知识和新技能,并识别现有知识的学问。 2021/12/14 2
612机器学习的发展史 机器学习的发展分为4个时期 第一阶段是在50年代中叶到60年代中叶,属于热 烈时期。无知识、自组织、自适应、修改参数 n第二阶段在60年代中叶至70年代中叶,被称为机 器学习的冷静时期。消解,归纳学习 第三阶段从70年代中叶至80年代中叶,称为复兴 时期。示例学习 机器学习的最新阶段始于1986年。网络、遗传 挖掘 202l/12/1
6.1.2 机器学习的发展史 ◼ 机器学习的发展分为4个时期 ◼ 第一阶段是在50年代中叶到60年代中叶，属于热 烈时期。无知识、自组织、自适应、修改参数 ◼ 第二阶段在60年代中叶至70年代中叶，被称为机 器学习的冷静时期。消解，归纳学习 ◼ 第三阶段从70年代中叶至80年代中叶，称为复兴 时期。示例学习 ◼ 机器学习的最新阶段始于1986年 。网络、遗传、 挖掘 2021/12/14 3
机器学习进入新阶段的表现 机器学习已成为新的边缘学科并在高校形 成课程。 综合各种学习方法 机器学习与人工智能问题的统一性观点正 在形成。 各种学习方法的应用范围不断扩大 数据挖掘和知识发现的研究已形成热潮。 与机器学习有关的学术活动空前活跃 202l/12/14
◼ 机器学习进入新阶段的表现 ◼ 机器学习已成为新的边缘学科并在高校形 成课程。 ◼ 综合各种学习方法 ◼ 机器学习与人工智能问题的统一性观点正 在形成。 ◼ 各种学习方法的应用范围不断扩大。 ◼ 数据挖掘和知识发现的研究已形成热潮 。 ◼ 与机器学习有关的学术活动空前活跃 。 2021/12/14 4
6.2机器学习的主要策略和基本结构 62.1机器学习的主要策略 按照学习中使用推理的多少,机器学习所采 用的策略大体上可分为4种——机械学习、通 过传授学习、类比学习和通过事例学习。 机械学习 传授学习 类比学习系统 通过事例学习 202l/12/14
6. 2 机器学习的主要策略和基本结构 6.2.1 机器学习的主要策略 按照学习中使用推理的多少，机器学习所采 用的策略大体上可分为4种———机械学习、通 过传授学习、类比学习和通过事例学习。 ◼ 机械学习 ◼ 传授学习 ◼ 类比学习系统 ◼ 通过事例学习 2021/12/14 5
62.2机器学习系统的基本结构 学习系统的基本结构 环境 学习 知识年 执行 图61学习糸统的基本结构 202l/12/1
6.2.2 机器学习系统的基本结构 1.学习系统的基本结构 学 习 执 行 图6.1 学习系统的基本结构 环境 知识库 2021/12/14 6
2.影响学习系统设计的要素 影响学习系统设计的最重要因素 是环境向系统提供的信息,或者 更具体地说是信息的质量。 n知识库是影响学习系统设计的第 二个因素。知识的表示有特征向 量、一阶逻辑语句、产生式规则 语义网络和框架等多种形式。 202l/12/1 7
2.影响学习系统设计的要素 ◼ 影响学习系统设计的最重要因素 是环境向系统提供的信息，或者 更具体地说是信息的质量。 ◼ 知识库是影响学习系统设计的第 二个因素。知识的表示有特征向 量、一阶逻辑语句、产生式规则、 语义网络和框架等多种形式。 2021/12/14 7
63机械学习 1机械学习模式 机械学习是最简单的学习方法。机械 学习就是记忆,即把新的知识存储起来, 供需要时检索调用,而不需要计算和推理。 它是一种最基本的学习过程。 存储 (X1,X2…xXn→(Y1,Y2,…,Yp)→ (X1,×2…,Xn),(Y1,Y2,,Yp) 202l/12/1
6.3 机械学习 1.机械学习模式 机械学习是最简单的学习方法。机械 学习就是记忆，即把新的知识存储起来， 供需要时检索调用，而不需要计算和推理。 它是一种最基本的学习过程。 (X1 ,X2 ,…,Xn )→ (Y1 ,Y2 ,…,Yp ) 存储 ((X1 ,X2 ,…,Xn ), (Y1 ,Y2 ,…,Yp )) 2021/12/14 8
enat, Hayes-Roth,和Kahr等人于1979年 关于机械学习提出一种有趣的观点,见图62 算油与理论 存储 计算 推导 归纳 机械记忆 搜索规则 图62数据化简级别图 202l/12/1 9
存储 计算 推导 归纳 算法与理论 机械记忆 搜索规则 图6.2 数据化简级别图 Lenat，Hayes-Roth，和Klahr等人于1979年 关于机械学习提出一种有趣的观点，见图6.2。 2021/12/14 9
2机械学习的主要问题 存储组织信息:要采用适当的存储方式, 使检索速度尽可能地快。 ■环境的稳定性与存储信息的适用性问题 机械学习系统必须保证所保存的信息适 应于外界环境变化的需要。 ■存储与计算之间的权衡:对于机械学习 来说很重要的一点是它不能降低系统的 效率 202l/12/1
2.机械学习的主要问题 ◼ 存储组织信息：要采用适当的存储方式， 使检索速度尽可能地快。 ◼环境的稳定性与存储信息的适用性问题： 机械学习系统必须保证所保存的信息适 应于外界环境变化的需要。 ◼存储与计算之间的权衡：对于机械学习 来说很重要的一点是它不能降低系统的 效率。 2021/12/14 10