Python机器学习及实践

目录

第1章机器学习的基础知识

1.1何谓机器学习

1.1.1传感器和海量数据

1.1.2机器学习的重要性

1.1.3机器学习的表现

1.1.4机器学习的主要任务

1.1.5选择合适的算法

1.1.6机器学习程序的步骤

1.2综合分类

1.3推荐系统和深度学习

1.3.1推荐系统

1.3.2深度学习

1.4何为Python

1.4.1使用Python软件的由来

1.4.2为什么使用Python

1.4.3Python设计定位

1.4.4Python的优缺点

1.4.5Python的应用

1.5Python编程*步

1.6NumPy函数库基础

1.7Python迭代器与生成器

1.7.1迭代器

1.7.2生成器

1.8多线程

1.8.1学习Python线程

1.8.2线程模块

1.8.3线程同步

1.8.4线程优先级队列(Queue)

1.9小结

1.10习题

第2章Python近邻法

2.1k近邻法的三要素

2.1.1k值选择

2.1.2距离度量

2.1.3分类决策规则

2.2k近邻法

2.3kd树

2.3.1什么是kd树

2.3.2如何构建kd树

2.3.3如何在kd树中搜索

2.4Python实现kd树、k近邻法

2.5小结

2.6习题

第3章Python数据降维

3.1维度灾难与降维

3.2主成分分析

3.2.1PCA原理

3.2.2PCA算法

3.2.3PCA降维的两个准则

3.3SVD降维

3.4核主成分分析降维

3.5流形学习降维

3.6多维缩放降维

3.6.1原理

3.6.2MDS算法

3.7等度量映射降维

3.8局部线性嵌入

3.8.1原理

3.8.2LLE算法

3.9非负矩阵分解

3.10小结

3.11习题

第4章Python分类算法

4.1逻辑回归

4.1.1逻辑回归模型

4.1.2梯度下降法

4.2Softmax回归

4.3因子分解机

4.3.1逻辑回归算法的不足

4.3.2因子分解模型

4.3.3FM算法中交叉项的处理

4.3.4FM算法的求解

4.3.5FM算法流程

4.3.6Python实现FM模型

4.4支持向量机

4.4.1SVM简介

4.4.2线性可分支持向量机

4.4.3函数间距和几何间距

4.4.4线性支持向量机

4.4.5非线性支持向量机

4.5贝叶斯分类器

4.5.1贝叶斯定理

4.5.2相关的概念

4.5.3常用贝叶斯分类器

4.6随机森林

4.6.1决策树分类器

4.6.2CART分类树算法

4.7小结

4.8习题

第5章Python回归算法

5.1线性回归

5.1.1基本线性回归

5.1.2线性回归的*小二乘解法

5.1.3牛顿法

5.1.4局部加权线性回归

5.2岭回归与Lasso回归

5.2.1线性回归存在的问题

5.2.2岭回归模型

5.2.3Lasso回归模型

5.2.4拟牛顿法

5.2.5LBFGS求解岭回归模型

5.3小结

5.4习题

第6章Python聚类算法

6.1kMeans算法

6.1.1相似性的度量

6.1.2kMeans算法原理

6.1.3kMeans 算法

6.2Mean Shift聚类算法

6.2.1Mean Shift向量

6.2.2核函数

6.2.3Mean Shift推导

6.2.4Mean Shift在图像上的聚类

6.3DBSCAN聚类

6.3.1密度聚类原理

6.3.2DBSCAN密度定义

6.3.3DBSCAN密度聚类思想

6.3.4DBSCAN聚类算法

6.3.5DBSCAN小结

6.4小结

6.5习题

第7章Python神经网络

7.1感知机

7.1.1感知机原理

7.1.2感知机模型

7.1.3感知机学习策略

7.1.4感知机学习算法

7.1.5神经网络

7.1.6感知机的实现

7.2BP神经网络

7.2.1BP神经网络原理

7.2.2BP神经网络的实现

7.3径向基神经网络

7.3.1径向基函数解决插值问题

7.3.2正则化理论

7.3.3正则化RBF网络

7.3.4广义RBF网络

7.3.5数据中心的监督学习算法

7.4小结

7.5习题

第8章Python推荐算法

8.1协同过滤算法

8.1.1协同过滤算法概述

8.1.2协同过滤算法的分类

8.1.3相似度的度量方法

8.1.4基于用户的协同过滤算法

8.1.5基于项的协同过滤算法

8.1.6基于物品的协同过滤算法

8.2基于矩阵分解的推荐算法

8.2.1矩阵分解

8.2.2基于矩阵分解的推荐算法

8.2.3非负矩阵分解

8.3基于图的推荐算法

8.3.1二部图

8.3.2由用户商品矩阵到二部图

8.3.3PageRank算法

8.3.4问题说明

8.4小结

8.5习题

第9章Python频繁项集

9.1关联分析

9.1.1支持度与置信度

9.1.2穷举法

9.2Apriori算法

9.2.1Apriori算法简介

9.2.2Apriori定理

9.2.3Apriori算法应用

9.2.4Python生成候选项集

9.3FPGrowth算法

9.3.1用FP树编码数据集

9.3.2从FP树中挖掘频繁项

9.3.3从新闻网站点击流中挖掘

9.4小结

9.5习题

第10章Python数据预处理

10.1概述

10.1.1为什么要对数据预处理

10.1.2数据预处理的主要任务

10.2数据清理

10.2.1数据缺失

10.2.2过滤数据

10.2.3检测和过滤异常值

10.2.4移除重复数据

10.3处理缺失值

10.3.1处理缺失值的方法

10.3.2缺失值补全法

10.3.3特征编码

10.3.4数据标准化、正则化

10.3.5特征选择

10.3.6稀疏表示和字典学习

10.4机器模型

10.4.1损失函数和风险函数

10.4.2模型评估

10.4.3性能度量

10.5小结

10.6习题

参考文献