文章3:机器学习基础概念与框架实践
——从理论到代码,用Scikit-learn构建你的第一个分类模型
一、机器学习基础理论:三大核心类型
机器学习是人工智能的核心,通过数据让计算机自动学习规律并做出预测或决策。根据学习方式,可分为三类:
1. 监督学习(Supervised Learning)
- 定义:有标签的数据(输入-输出对)训练模型,预测未知数据的标签。
- 典型任务:分类(如垃圾邮件识别)、回归(如房价预测)。
- 算法示例:线性回归、决策树、支持向量机(SVM)。
2. 无监督学习(Unsupervised Learning)
- 定义:无标签数据,通过发现数据内在结构进行聚类或降维。
- 典型任务:客户分群、图像压缩。
- 算法示例:K-means聚类、主成分分析(PCA)。
3. 强化学习(Reinforcement Learning)
- 定义:通过试错,让智能体在环境中学习最优策略。
- 典型任务:游戏AI(如AlphaGo)、机器人控制。
- 算法示例:Q-learning、深度Q网络(DQN)。
二、常见机器学习算法与Scikit-learn实践
1. 监督学习:线性回归(Regression)
- 原理:找到输入特征与连续输出之间的线性关系。
- Scikit-learn实现:
from sklearn.linear_model import LinearRegression import numpy as np # 生成模拟数据 X = np.array([[1], [2], [3], [4], [5]]) y = np.array([2, 4, 6, 8, 10]