机器学习方法主要分为以下三大类,涵盖从数据预处理到模型优化的核心技术:
一、监督学习(Supervised Learning)
监督学习通过带有标签的训练数据学习输入与输出之间的映射关系,常见任务包括分类、回归和序列预测。
典型算法:
线性回归:用于连续值预测(如房价预测)
逻辑回归:处理二分类问题(如垃圾邮件识别)
决策树:通过树状结构进行决策,直观易懂(如医疗诊断)
支持向量机(SVM):适用于高维数据分类
神经网络:处理复杂非线性关系(如图像识别)
应用场景:
文本分类(如情感分析)
图像识别
语音识别
预测分析(如销售预测)
二、无监督学习(Unsupervised Learning)
无监督学习在无标签数据中探索数据的内在结构或模式,常见任务包括聚类、降维和关联规则挖掘。
典型算法:
K-Means聚类:将数据分为K个簇(如用户分群)
主成分分析(PCA):降维技术,保留主要特征
关联规则学习:发现数据项间的关联(如购物篮分析)
应用场景:
用户行为分析
文档聚类
异常检测
特征提取
三、强化学习(Reinforcement Learning)
强化学习通过智能体与环境的交互学习最优策略,常见于游戏、机器人控制等领域。
典型算法:
Q学习:基于值函数的强化学习方法
深度Q网络(DQN):结合深度学习与强化学习
策略梯度方法:直接优化策略函数
应用场景:
游戏AI(如围棋、象棋)
机器人路径规划
自动驾驶
资源分配优化
补充说明
数据预处理:归一化、标准化、特征工程等
模型评估:交叉验证、混淆矩阵、ROC曲线等
深度学习:神经网络架构(如CNN、RNN)及优化技术
迁移学习:利用预训练模型提升小样本学习效率
选择合适的方法需结合具体问题类型、数据特征及计算资源。例如,图像识别优先考虑卷积神经网络,时间序列预测适合ARIMA或LSTM模型。