根据数据类型的不同,对一个问题的建模有不同的方式。依据不同的学习方式和输入数据,机器学习主要分为以下四种学习方式。
监督学习
特点:监督学习是使用已知正确答案的示例来训练网络。已知数据和其一一对应的标签,训练一个预测模型,将输入数据映射到标签的过程。
常见应用场景:监督式学习的常见应用场景如分类问题和回归问题。
算法举例:常见的有监督机器学习算法包括支持向量机(Support Vector Machine, SVM),朴素贝叶斯(Naive Bayes),逻辑回归(Logistic Regression),K近邻(K-Nearest Neighborhood, KNN),决策树(Decision Tree),随机森林(Random Forest),AdaBoost以及线性判别分析(Linear Discriminant Analysis, LDA)等。深度学习(Deep Learning)也是大多数以监督学习的方式呈现。
非监督式学习
定义:在非监督式学习中,数据并不被特别标识,适用于你具有数据集但无标签的情况。学习模型是为了推断出数据的一些内在结构。
常见应用场景:常见的应用场景包括关联规则的学习以及聚类等。
算法举例:常见算法包括Apriori算法以及k-Means算法。
半监督式学习
特点:在此学习方式下,输入数据部分被标记,部分没有被标记,这种学习模型可以用来进行预测。
常见应用场景:应用场景包括分类和回归,算法包括一些对常用监督式学习算法的延伸,通过对已标记数据建模,在此基础上,对未标记数据进行预测。
算法举例:常见算法如图论推理算法(Graph Inference)或者拉普拉斯支持向量机(Laplacian SVM)等。
弱监督学习
特点:弱监督学习可以看做是有多个标记的数据集合,次集合可以是空集,单个元素,或包含多种情况(没有标记,有一个标记,和有多个标记)的多个元素。数据集的标签是不可靠的,这里的不可靠可以是标记不正确,多种标记,标记不充分,局部标记等。已知数据和其一一对应的弱标签,训练一个智能算法,将输入数据映射到一组更强的标签的过程。标签的强弱指的是标签蕴含的信息量的多少,比如相对于分割的标签来说,分类的标签就是弱标签。
算法举例:举例,给出一张包含气球的图片,需要得出气球在图片中的位置及气球和背景的分割线,这就是已知弱标签学习强标签的问题。
在企业数据应用的场景下, 人们最常用的可能就是监督式学习和非监督式学习的模型。在图像识别等领域,由于存在大量的非标识的数据和少量的可标识数据, 目前半监督式学习是一个很热的话题。
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