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机器学习基石第一讲:The Learning Problem

2019-08-29 10:01:38  阅读:254  来源: 互联网

标签:begin 12 frac end pmatrix Learning amp Problem 基石


course introduction

本课程从基础的角度出发,回答以下几个问题:

  • When-什么时候用机器学习
  • Why-为什么机器学习有用
  • How-怎么用机器学习
  • How batter-怎么做到最好
    本门课程的目标:
    在这里插入图片描述

What is Machine Learning

学习与机器学习:
学习是从观察出发,最终得到一个技能。
对技巧的解释:增进某一种的表现。
在这里插入图片描述
进一步对机器学习的定义:
在这里插入图片描述
机器学习:另一种解决思路。
机器学习的三个关键:

  • 存在一个潜在的模式
    在这里插入图片描述
  • 难以确定定于规则
    在这里插入图片描述
  • data
    在这里插入图片描述

Components of Machine Learning

有了机器学习的流程后,机器学习还有那些细节内容?
机器学习基本构成:
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
机器学习算法就是在假设集中选出一个它认为最好的符合所有资料的g.

Homework #0

1.Probability and Statistics

* (1)

在这里插入图片描述
解答:
25;C(13,1)C(4,3)C(12,1)C(4,2)C(52,5); \frac{2}{5};\frac{C(13,1)C(4,3)C(12,1)C(4,2)}{C(52,5)}; 52​;C(52,5)C(13,1)C(4,3)C(12,1)C(4,2)​;
在这里插入图片描述
解答:
14 \frac{1}{4} 41​
在这里插入图片描述
还需要学习这方面的知识。这里的1/8要算进去?在已知是1或-1的情况下,在选择一组后,是否集确定了?
X=1X11A0,1,...71B01231由|X|=1,说明X只能是-1或1。设A为选中了{0,1,...7}中的1,设B为选中了{0,-1,-2,-3}中的-1由∣X∣=1,说明X只能是−1或1。设A为选中了0,1,...7中的1,设B为选中了0,−1,−2,−3中的−1。
CX=1设C为|X|=1,设C为∣X∣=1,.以下:

P(A)=1218=116,P(B)=1214=18 P(A)=\frac{1}{2}·\frac{1}{8}=\frac{1}{16},P(B)=\frac{1}{2}·\frac{1}{4}=\frac{1}{8} P(A)=21​⋅81​=161​,P(B)=21​⋅41​=81​

p(CA)=1,P(CB)=1 p(C|A)=1,P(C|B)=1 p(C∣A)=1,P(C∣B)=1

P(BC)=P(BC)P(C)=P(B)P(CB)P(C) 由贝叶斯公式:P(B|C)=\frac{P(BC)}{P(C)}=\frac{P(B)P(C|B)}{P(C)} 由贝叶斯公式:P(B∣C)=P(C)P(BC)​=P(C)P(B)P(C∣B)​
在这里插入图片描述
0.7;0.4;0.3;0 0.7;0.4;0.3;0 0.7;0.4;0.3;0

(2) Linear Algebra

在这里插入图片描述
解答:
(121103112)r2r1r3r1(121022011)r3r2(121022000) \begin{pmatrix} 1 & 2 & 1\\ 1 & 0 & 3\\ 1 & 1 & 2 \end{pmatrix} \mathop{\mathbb{\begin{array}{clr}r_2-r_1\\r_3-r_1\\\end{array}}}\limits_{\to} \begin{pmatrix} 1 & 2 & 1\\ 0 & -2 & 2\\ 0 & -1 & 1 \end{pmatrix} \mathop{\mathbb{\begin{array}{clr}r_3-r_2\\\end{array}}}\limits_{\to} \begin{pmatrix} 1 & 2 & 1\\ 0 & -2 & 2\\ 0 & 0 & 0 \end{pmatrix} ⎝⎛​111​201​132​⎠⎞​→r2​−r1​r3​−r1​​​⎝⎛​100​2−2−1​121​⎠⎞​→r3​−r2​​​⎝⎛​100​2−20​120​⎠⎞​
R=2 R=2 R=2
在这里插入图片描述
解答:
A=(024242331),A0,AAij. A=\begin{pmatrix} 0 & 2 & 4\\ 2 & 4 & 2\\ 3 & 3 & 1 \end{pmatrix},|A| {\neq} 0,设|A|各个元素的代数余子式为A_{ij}. A=⎝⎛​023​243​421​⎠⎞​,∣A∤​=0,设∣A∣各个元素的代数余子式为Aij​.
A11=2,A12=4,A13=6 A_{11}=-2,A_{12}=4,A_{13}=-6 A11​=−2,A12​=4,A13​=−6
A21=10,A22=12,A23=6 A_{21}=10,A_{22}=-12,A_{23}=6 A21​=10,A22​=−12,A23​=6
A31=12,A32=8,A33=4 A_{31}=-12,A_{32}=8,A_{33}=-4 A31​=−12,A32​=8,A33​=−4
A=(246101261284),A1=1AA A^*=\begin{pmatrix} -2 & 4 & -6\\ 10 & 12 & 6\\ -12 & 8 & -4\\ \end{pmatrix},由A^{-1}=\frac{1}{|A|}·A^* A∗=⎝⎛​−210−12​4128​−66−4​⎠⎞​,由A−1=∣A∣1​⋅A∗
A1=(181438583438341214) A^{-1}= \begin{pmatrix} \frac{1}{8} & -\frac{1}{4} & \frac{3}{8}\\ -\frac{5}{8} & \frac{3}{4} & -\frac{3}{8}\\ \frac{3}{4} & -\frac{1}{2} & \frac{1}{4}\\ \end{pmatrix} A−1=⎝⎛​81​−85​43​​−41​43​−21​​83​−83​41​​⎠⎞​
在这里插入图片描述
解答:
A=(311242111),:(λEA)x=0, A=\begin{pmatrix} 3 & 1 &1 \\ 2 & 4 & 2 \\ -1 & -1 & 1\\ \end{pmatrix},设方程:(\lambda E-A)x=0, A=⎝⎛​32−1​14−1​121​⎠⎞​,设方程:(λE−A)x=0,
(λEA)=0, (\lambda E-A)=0, (λE−A)=0,
(λ3112λ4211λ1)=0, \begin{pmatrix} \lambda -3 & -1 & -1 \\ -2 & \lambda -4 & -2 \\ 1 & 1 & \lambda -1 \\ \end{pmatrix}=0, ⎝⎛​λ−3−21​−1λ−41​−1−2λ−1​⎠⎞​=0,
(λ4)(λ3)(λ1)+λ4=0, (\lambda -4)(\lambda -3)(\lambda -1)+\lambda -4 =0, (λ−4)(λ−3)(λ−1)+λ−4=0,
(λ4)(λ2)2=0, (\lambda -4)(\lambda -2)^2=0, (λ−4)(λ−2)2=0,
λ1=4,{x1x2x3=02x12x3=0x1+x2+3x3=0,{x1=x3x2=2x3,p1=(121),λ1=4,k1p1(k10) 当\lambda _1=4,\begin{cases} x_1-x_2-x_3=0\\ -2x_1-2x_3=0\\ x_1+x_2+3x_3=0\\ \end{cases}, \begin{cases} x_1=-x_3\\ x_2=-2x_3\\ \end{cases}, p_1=\begin{pmatrix} 1\\ 2\\ -1\\ \end{pmatrix}, 所有关于\lambda _1=4,的特征向量为k_1·p_1(k_1 \neq0) 当λ1​=4,⎩⎪⎨⎪⎧​x1​−x2​−x3​=0−2x1​−2x3​=0x1​+x2​+3x3​=0​,{x1​=−x3​x2​=−2x3​​,p1​=⎝⎛​12−1​⎠⎞​,所有关于λ1​=4,的特征向量为k1​⋅p1​(k1​̸​=0)
λ1=2,{x1x2x3=02x12x22x3=0x1+x2+x3=0,{x1=x2=x3,p2=(111),λ1=2,k2p2(k20) 当\lambda _1=2,\begin{cases} -x_1-x_2-x_3=0\\ -2x_1-2x_2-2x_3=0\\ x_1+x_2+x_3=0\\ \end{cases}, \begin{cases} x_1=x_2=x_3\\ \end{cases}, p_2=\begin{pmatrix} 1\\ 1\\ 1\\ \end{pmatrix}, 所有关于\lambda _1=2,的特征向量为k_2·p_2(k_2 \neq0) 当λ1​=2,⎩⎪⎨⎪⎧​−x1​−x2​−x3​=0−2x1​−2x2​−2x3​=0x1​+x2​+x3​=0​,{x1​=x2​=x3​​,p2​=⎝⎛​111​⎠⎞​,所有关于λ1​=2,的特征向量为k2​⋅p2​(k2​̸​=0)

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1uTx=x,u=xx 1、u^Tx=||x||,u=\frac{x}{||x||} 1、uTx=∣∣x∣∣,u=∣∣x∣∣x​
2x,u=xx 2、-||x||,u=-\frac{x}{||x||} 2、−∣∣x∣∣,u=−∣∣x∣∣x​
30 3、0, 3、0,

3 Calculus

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解答:
df(x)dx=211+e2xe2x,φg(x,y)φy=2e2y+6xye3xy3 \frac{df(x)}{dx}=-2\frac{1}{1+e^{-2x}}e^{-2x},\frac{\varphi g(x,y)}{\varphi y}=2e^{2y}+6xye^{3xy^3} dxdf(x)​=−21+e−2x1​e−2x,φyφg(x,y)​=2e2y+6xye3xy3
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标签:begin,12,frac,end,pmatrix,Learning,amp,Problem,基石
来源: https://blog.csdn.net/Fraps_/article/details/99670217

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