人工智能之机器学习第一课

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1、北京青星教育科技股份公司版权所有www.qingxingdaxue.com人工智能之机器学习第一课课程目标：1)快速理解机器学习的工作原理；2)亲自写代码，开发出解决实际问题的应用。读者对象：本科以上学历，理工科，在校生or毕业生大学教师、科研工作者课程开发机构：北京青星教育科技股份公司1、什么是学习能力人类从出生时只会哭和笑的婴儿，到经验老到/自以为是的成年人，知识不断增长，从而能够适应周围的环境，得以生存。比如小孩子第一次见到火，好奇去摸，烧痛了，就不敢玩火了。小朋友随手拿起一条蛇就像玩具一样，毫不在

2、乎。 直到受到大人的恐吓，或者看了一些故事、电影，才变得厌恶、害怕，甚至对于那些无毒的蛇也恐惧得不得了。这就是人类从无到有学习的结果。而且人类的知识能传递到下一代，下一代继续学习，能够超越上一代。 具备了学习的能力，孩子能超越父辈，学生能超越老师。计算机，以前只会机械地按照人类的指令行事。程序员就天天干这个活。每 一行代码都被编译成为机器指令，控制计算机运行。北京青星教育科技股份公司版权所有www.qingxingdaxue.com2、机器学习是人工智能的核心那么，机器能否象人类一样能具有学习能力呢？19

3、59年美国的塞缪尔(Samuel)设计了一个下棋程序，它可以在不断的对弈中 改善自己的棋艺。4年后，这个程序战胜了设计者本人。又过了3年，这个程序 战胜了美国一个保持8年之久的常胜不败的冠军。这个程序向人们展示了机器学 习的能力，提出了许多令人深思的社会问题与哲学问题。具备了学习的能力，机器就可能超越人类。这里用到的技术就是“机器学习”。机器学习(MachineLearning,ML)让计算机实现人类的学习行为，以获取新的知识或技能，不断改善自身的性能。这里所说的“机器”，指的就是计算机。机器学习是人工智

4、能的核心，是使计算机具有智能的根本途径。北京青星教育科技股份公司版权所有www.qingxingdaxue.com3、机器学习的应用机器学习已经有了十分广泛的应用，例如：道路识别、手写文字识别、语音识别、商品推荐、数据挖掘、计算机视觉、自然语言处理、生物特征识别、搜索 引擎、医学诊断、检测信用卡欺诈、证券市场分析、DNA序列测序、战略游戏和 机器人运用、科学研究等等。如今，机器学习已经是互联网公司的必备、核心的技术了，比如百度、京东、今日头条、ofo这些公司都利用机器学习技术获得领先的优势。机器学习在传统

5、 的科学研究领域也正在得到应用，能够帮助政策研究、地质学、农业研究、石油 采矿等科学家获得以前难以获得的研究成果。只要你打算从事技术方面的工作，就应该掌握机器学习这项工具。跟随以下指引，你会发现这项技术其实很快就能上手应用。案例：机器人客服(零基础入学一个月学生作品)北京青星教育科技股份公司版权所有www.qingxingdaxue.com4、机器人“青大夫”鉴别胎儿性别案例分析不少家庭对于生男生女都会充满好奇，许多人都希望能按照自己的心愿选择生男孩或者女孩。公元某年某月，科学家们推出了一款名为“青大夫”

6、的机器人医生，能够在怀孕第一周内，把脉就能判断胎儿的性别。下面，让我们来探秘青大夫的工作原理。首先，青大夫能精确记录顾客的脉象，对于脉搏跳动的细节，比老中医还要灵敏。除此以外，青大夫还能察言观色，能够精细地记录顾客的气色。当然，青 大夫随身携带的传感器也能轻而易举地探测到顾客的体温、气味等信息。如下表所示，实习第一周，青大夫收集了112个顾客的详细数据（此数据纯属虚构，请勿对号入座）：顾客编号气色气味脉相体温15.93.04.21.525.82.64.01.236.83.05.52.144.73.21.3

7、0.256.93.15.12.3......1124.63.21.40.2我们不用关心数据的度量单位，比如第1位顾客的体温是1.5，并不是常用的摄氏度。那么，青大夫是怎么根据这些数据，判断每个顾客是否怀孕，以及胎儿性别的呢？其实刚开始的时候，他并不知道。我们跟踪宝宝出生后的实际性别，或者利北京青星教育科技股份公司版权所有www.qingxingdaxue.com用其他的检测手段，比如顾客的血液DNA检测得到结果，如下表所示。然后把这些结果告诉青大夫。顾客编号实际结果备注11男孩21男孩32没有怀孕40女娃

8、52没有怀孕......1120女娃以上两个表合并就是这样的：顾客编号气色气味脉相体温实际结果15.93.04.21.5男孩25.82.64.01.2男孩36.83.05.52.1没有怀孕44.73.21.30.2女娃56.93.15.12.3没有怀孕......1124.63.21.40.2女娃青大夫拿到这112位顾客的气色、气味、脉象、体温等数据，以及每位顾客的实际怀孕情况后，就开始学习，他会找到数据与结果之间的规律。然后