机器学习算法的实际挑战:重叠采样与推广能力

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"实际考虑-机器学习算法"这篇文章深入探讨了机器学习在实际应用中的挑战和策略。首先,它强调了在统计学中,当我们试图通过样本均值来估计一组随机变量的总体均值时,通常会假设这些变量是独立且符合正态分布的。然而,在实际机器学习中,数据集常常包含相互关联的样本,因为它们基于有限的、重叠的训练数据子集,这违反了独立性假设。 文章提到了k折交叉验证(k-fold method)作为处理这种有限样本问题的一种方法。k折法将数据集划分为k个相等的部分,然后依次用其中k-1部分进行训练,剩下的部分用于验证,这样可以确保每个样本都被用作测试集一次。这种方法有助于评估模型的稳定性和泛化能力。 在机器学习的背景下,学习的概念被定义为计算机程序通过经验积累自动提升性能的过程,它涉及到识别、决策、推理等多个智能行为。机器学习的目标是使计算机具备人类的学习能力,通过对已知数据的学习,推断出数据之间的依赖关系,从而对未知数据进行预测和判断,尤其是强调其推广能力,即从已知实例中学习并能适应新情境。 文章还讨论了机器学习与人工智能的关系,指出自然智慧的特点,如容错性和推广能力,是机器学习追求的目标。此外,文章引用了王珏研究员的观点,将机器学习视为根据有限样本推算世界模型的过程,强调了理论问题,如一致性(样本和总体属性相同)、决策边界划分和泛化能力的重要性。 最后,文章通过中国象棋的例子,进一步阐述了机器学习的任务定义,即在特定任务上通过经验改善性能,衡量标准包括任务表现和基于经验的学习过程。总结来说,实际考虑-机器学习算法关注的是如何在实际问题中有效运用机器学习技术,处理数据相关性,并优化模型的训练和泛化性能。