《机器学习》PPT课件(I)

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1、第7章机器学习教材：王万良《人工智能及其应用》（第2版）高等教育出版社，2008.6第7章机器学习7.1机器学习的基本概念7.2机械式学习7.3指导式学习7.4归纳学习7.5类比学习7.6基于解释的学习7.7学习方法的比较与展望2第7章机器学习7.1机器学习的基本概念7.2机械式学习7.3指导式学习7.4归纳学习7.5类比学习7.6基于解释的学习7.7学习方法的比较与展望37.1机器学习的基本概念7.1.1学习7.1.2机器学习7.1.3机器学习系统7.1.4机器学习的发展7.1.5机器学习的分类47.1.1学习（1）学

2、习是系统改进其性能的过程：西蒙，1980。（2）学习是获取知识的过程。（3）学习是技能的获取。（4）学习是事物规律的发现过程。学习：一个有特定目的的知识获取过程。学习的内在行为：获取知识、积累经验、发现规律。学习的外部表现：改进性能、适应环境、实现系统的自我完善。5机器学习：计算机能模拟人的学习行为，自动地通过学习获取知识和技能，不断改善性能，实现自我完善。7.1.2机器学习（1）学习机理人类获取知识、技能和抽象概念的天赋能力。（2）学习方法（3）学习系统6机器学习系统的定义学习系统：能够在一定程度上实现机器学习的系统。

3、萨利斯(Saris)的定义（1973年）：能够从某个过程或环境的未知特征中学到有关信息，并且能把学到的信息用于未来的估计、分类、决策或控制，以便改进系统的性能。施密斯等的定义（1977年）：在与环境相互作用时，能利用过去与环境作用时得到的信息，并提高其性能。7.1机器学习的基本概念7.1.3机器学习系统72.机器学习系统的条件和能力（1）具有适当的学习环境（2）具有一定的学习能力（3）能应用学到的知识求解问题（4）能提高系统的性能7.1.3机器学习系统83.机器学习系统的基本模型7.1.3机器学习系统执行与评价环境学习知

4、识库学习系统的基本结构97.1.4机器学习的发展神经元模型的研究（20世纪50年代中期）主要研究工作：应用决策理论的方法研制可适应环境的通用学习系统（generalpurposelearningsystem）。1957年，罗森勃拉特（F.Rosenblatt）提出感知器模型。1969年，明斯基和佩珀特（Papert）发表了论著《Perceptron》，对神经元模型的研究作出了悲观的论断。107.1.4机器学习的发展2.符号学习的研究（20世纪70年代中期）莫斯托夫（D.J.Mostow）的指导式学习。温斯顿（Winsto

5、n）和卡鲍尼尔（J.G.Carbonell）的类比学习。米切尔（T.M.Mitchell）等人的解释学习。117.1.4机器学习的发展3.连接学习的研究（20世纪80年代）1980年在卡内基－梅隆大学召开了第一届机器学习国际研讨会。1986年创刊了第一本机器学习杂志《MachineLearning》。127.1.5机器学习的分类1.按学习方法分类（温斯顿，1977）：机械式学习、指导式学习、示例学习、类比学习、解释学习等。2.按学习能力分类：监督学习（有教师学习）137.1.5机器学习的分类按学习能力分类：再励学习（强化

6、学习或增强学习）147.1.5机器学习的分类按学习能力分类：非监督学习（无教师学习）3.按推理方式分类：基于演绎的学习（解释学习）。基于归纳的学习（示例学习、发现学习等）。4.按综合属性分类：归纳学习、分析学习、连接学习等。15第7章机器学习7.1机器学习的基本概念7.2机械式学习7.3指导式学习7.4归纳学习7.5类比学习7.6基于解释的学习7.7学习方法的比较与展望167.2机械式学习机械式学习（rotelearning）又称记忆学习，或死记式学习：通过直接记忆或者存储外部环境所提供的信息达到学习的目的，并在以后通过

7、对知识库的检索得到相应的知识直接用来求解问题。机械式学习实质是用存储空间来换取处理时间。17塞缪尔的跳棋程序CHECKERS7.2机械式学习以A为结点的博弈树QA6A博弈搜索树2B6C2486912343865649618第7章机器学习7.1机器学习的基本概念7.2机械式学习7.3指导式学习7.4归纳学习7.5类比学习7.6基于解释的学习7.7学习方法的比较与展望197.3指导式学习指导式学习（learningbybeingtold）又称嘱咐式学习或教授式学习：由外部环境向系统提供一般性的指示或建议，系统把它们具体地转化

8、为细节知识并送入知识库中。在学习过程中要反复对形成的知识进行评价，使其不断完善。指导式学习的学习过程：征询指导者的指示或建议、把征询意见转换为可执行的内部形式、加入知识库、评价。207.3指导式学习简单征询：指导者给出一般性的意见，系统将其具体化。复杂征询：系统不仅要求指导者给出一般性的建议，而且还要具体地鉴别知识库