李宏毅2020机器学习深度学习笔记1+2 &&深度学习基础与实践课程笔记2

Posted 2021-08-19 ViviranZ

机器学习：研究如何从观测数据 (observations) 中寻找“规律”(skill)，这些规律可以在未知数据上的表现有所改进。

目的：使用“高质量”的训练数据，构建“合适”的模型，以“更佳地”完成任务。

本质：让机器自动帮人类找函数。

历史：早期称为模式识别，当时更偏向于具体的应用任务，比如字符识别、语音识别。

寻找最优函数的过程称为学习或者训练。

应用：分类、聚类、回归、关系预测、目标检测、语义分割、机器翻译、生成……

分类：判断/创造

方法：1.定义模型 2.定义损失函数 3.转化为优化问题 4.开始train

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李宏毅课程笔记1

supervised learning：提前想好想让电脑输出什么类型的函数-需要给电脑一些训练数据集和训练结果（是猫还是狗）

reinforcement learning：不直接给结果而是给部分（不直接告诉机器下一步下到哪里，而是以下很多盘的不同结果来作为训练数据）【AlphaGo最早是先supervised再RL】

unsupervised learning：只有数据没有结果

explanable AI：不仅要知道输出“是猫”，还要输出“为什么是”

Adversarial Attack：怎样给予一个可能肉眼无法识别的attack使得网络识别出故障

Network compression：怎样让网络在手机、甚至更小的载体上运行

anomaly detection：怎么知道不知道这个东西

domain adversary：怎样在domain变化之后保持学习能力（甲方给换了背景hhh）

Meta learning:如何让机器自己学习假设一个模型让机器自己跑（functional）

2：regression：

假设 →loss function：

以宝可梦为例，本来只考虑种类，然后考虑高度、层级……；本来只考虑一次函数，然后二次、三次……机器学习炼丹开始hhhh

改进思路

Regulation：

目的：让参数们尽量小，从而让函数更加平滑，因变量对自变量不敏感，从而小error不太影响……奥卡姆剃刀原理。

 Note：在实际过程中不考虑b这个bias的，因为我们更关心函数的平滑程度

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error来源：bias & variance（用于优化算法）

无偏估计：E=\\miu

因为越简单的model越不依赖于data，最极端的情况就是constant的model直接与data无关。

正常来说，简单的model可能（由于对data依赖性低）variance较小，但是由于model简单bias大（underfitting），复杂的model均值来看可能比较符合但是variance会大（over fitting）

如果出现预测的函数与实际函数偏差较大的话，我们认为出现了under fitting的情况，这种情况下我们考虑redesign这个model；如果模型在训练集上的error很小但是在验证集上error很大，那么很有可能出现了over fitting的情况，这时候我们可以考虑

1.增加训练集：这个是万灵丹，无论什么问题增加训练集都可以缓解，但是实际上可能很难，。因此码农们考虑自己生成训练集：字符识别的考虑转向、图像识别的考虑镜像对称一下、语音识别的考虑机翻……

2.regularization：加一个term，在前面有weight---表示你希望你的函数有多么平滑

但是可能伤害bias（可能导致target不包含在set里），因此需要调整weight。

训练集、测试集和验证集

优化：