图形模型入门:Michael Jordan与Kevin P. Murphy

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"《图形模型入门》迈克尔·乔丹" 本书是对图形模型的入门介绍,作者凯文·P·墨菲在2001年5月10日撰写,旨在帮助读者理解这一领域的基本概念。图形模型是概率论与图论的结合,主要解决实际应用中的不确定性与复杂性问题,尤其在机器学习算法的设计和分析中发挥着日益重要的作用。 图形模型的核心思想是模块化,即将复杂的系统通过组合更简单的部分来构建。概率论提供了连接这些部分的粘合剂,确保整体的一致性,并提供了模型与数据交互的方法。而图论方面,图形模型提供了直观的界面,使得人类可以方便地对高度相互作用的变量集合建模,同时也为设计高效通用的算法提供了数据结构支持。 书中涵盖了许多经典的多元概率系统,如贝叶斯网络、马尔可夫随机场等。这些模型能够有效地表示变量之间的条件依赖关系,帮助我们理解和处理高维数据中的复杂关系。例如,贝叶斯网络利用有向无环图(DAG)来描述随机变量间的因果关系,通过先验概率和观测数据更新后验概率,进行推理和决策。而马尔可夫随机场(Markov Random Field, MRF)则采用无向图来表示变量间的统计独立性假设,其能量函数用于量化变量配置的合理性。 在机器学习中,图形模型被广泛应用于特征选择、模型降维、分类、回归、异常检测以及推荐系统等多个任务。例如,通过利用图形模型,我们可以更高效地推断隐藏变量,进行联合概率估计,或者在大规模数据集上进行近似推理。 此外,图形模型还涉及到最大似然估计、最大后验概率(MAP)求解、消息传递算法(如信念传播和变量消元)、 EM(期望最大化)算法等统计学习方法。这些方法不仅在理论上有深厚的基础,而且在实际应用中具有很高的实用价值。 《图形模型入门》是一本深入浅出的教材,它将理论与实践相结合,帮助读者掌握图形模型这一强大的工具,以便更好地应对实际问题中的不确定性和复杂性挑战。无论是对概率论和图论感兴趣的学生,还是希望在机器学习领域深化研究的从业者,这本书都是不可或缺的参考资料。