数据科学基石:高维空间与SVD在机器学习中的应用
需积分: 9 45 浏览量
更新于2024-07-19
收藏 2.38MB PDF 举报
"《数据科学基础》是一本深入探讨现代数据分析和技术的教材,涵盖了从高维空间的理解到复杂机器学习算法的详细讲解。本书由Avrim Blum、John Hopcroft和Ravindran Kannan共同编撰,旨在为读者提供数据科学的核心概念。
第1章“介绍”引导读者进入数据科学的世界,强调了该领域在当今信息时代的重要性。随后的章节深入探索了以下几个关键主题:
2.1 高维空间:首先介绍了高维空间的概念,强调在实际应用中,随着维度增加,我们遇到的几何特性会与直观经验大相径庭。这包括概率论中的大数定律在高维中的表现以及球体体积随维度的增长。
2.2 法则与几何:探讨了高维空间的几何特性,如单位球的体积变化和靠近极点区域的体积特点。这部分还涉及如何在高维空间中均匀随机生成点的方法。
2.3 高斯分布:随着维度上升,高斯分布(正态分布)的行为变得尤为重要。随机投影和Johnson-Lindenstrauss引理被用来处理高维数据的降维问题,这对于大规模数据处理至关重要。
2.4 分类和聚类:章节中讨论了如何通过SVD等技术来区分高维空间中的不同数据集,如分离两个独立的高斯分布,并且介绍了如何将数据拟合到一个球形高斯模型。
3.1 最佳近似子空间与Singular Value Decomposition (SVD):这部分是核心内容之一,讲述了SVD的基础理论,包括预处理步骤、奇异向量和奇异值的定义。通过SVD,可以找到数据的最佳低秩近似,这对于机器学习中的特征选择和降维至关重要。
3.2 SVD的应用:包括如何利用左奇异向量进行特征分析,以及快速求解SVD的Power Method方法和其优化版本。此外,SVD与主成分分析(PCA)和矩阵分解有着紧密联系,对于数据压缩和异常检测有广泛的应用。
4. 机器学习部分:书中介绍了大规模数据问题的解决策略,如流式处理、抽样和近似算法,这些都是大数据时代不可或缺的技术。此外,还有诸如聚类、随机图、主题模型、非负矩阵分解等重要概念。
5. 模型与概率论:包括隐马尔可夫模型(HMM)和图形模型,这些是序列数据建模和复杂结构数据理解的关键工具。
6. 信号处理:波形分析,如wavelets,展示了在处理时间或频率信号时的数学工具。
《数据科学基础》提供了坚实的数据分析基础,不仅适用于研究人员,也适合对机器学习和数据分析感兴趣的学生和从业者。通过阅读这本书,读者可以深入理解数据科学中的各种核心原理,并掌握在实际问题中运用这些技术的技巧。"
2019-06-29 上传
2019-03-25 上传
2018-09-25 上传
2023-10-29 上传
2023-05-12 上传
2023-06-05 上传
2023-04-28 上传
2024-01-08 上传
2023-07-30 上传
llrmumu
- 粉丝: 0
- 资源: 1
最新资源
- 磁性吸附笔筒设计创新,行业文档精选
- Java Swing实现的俄罗斯方块游戏代码分享
- 骨折生长的二维与三维模型比较分析
- 水彩花卉与羽毛无缝背景矢量素材
- 设计一种高效的袋料分离装置
- 探索4.20图包.zip的奥秘
- RabbitMQ 3.7.x延时消息交换插件安装与操作指南
- 解决NLTK下载停用词失败的问题
- 多系统平台的并行处理技术研究
- Jekyll项目实战:网页设计作业的入门练习
- discord.js v13按钮分页包实现教程与应用
- SpringBoot与Uniapp结合开发短视频APP实战教程
- Tensorflow学习笔记深度解析:人工智能实践指南
- 无服务器部署管理器:防止错误部署AWS帐户
- 医疗图标矢量素材合集:扁平风格16图标(PNG/EPS/PSD)
- 人工智能基础课程汇报PPT模板下载