机器学习入门:从基础到K近邻算法

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"这是一份关于2022年机器学习的学习笔记,由一名大二学生整理,涵盖了机器学习的基本概念、监督学习与无监督学习、分类与回归、数据集与特征、特征工程、过拟合与欠拟合,以及K最近邻算法的原理和思想。笔记中还提及了对机器学习工具的安装和使用,但具体内容未展开,可能需要参考其他资料。" 在机器学习领域,我们首先要理解它的基本概念。机器学习是人工智能的一个分支,其核心是让计算机通过数据学习和改进,无需显式编程。这种自我学习的能力使得机器能够从经验中提取规律,并应用到新情境中。机器学习又可以分为监督学习和无监督学习。监督学习依赖于有标签的训练数据,通过构建模型来预测新样本的分类或数值。无监督学习则在无标签数据中寻找模式,适用于发现数据内在的结构或关系。 分类和回归是监督学习的两大任务。分类是对样本进行类别归属的预测,如垃圾邮件识别;而回归则是预测连续值,如房价预测。数据集是训练模型的基础,由多个包含不同特征的数据样本组成。特征是描述样本的关键属性,它们对模型的性能至关重要。特征工程是指在构建模型前,对数据特征进行预处理、清洗和转换,以提高模型的预测能力。 过拟合和欠拟合是模型训练中常见的问题。过拟合发生时,模型过度适应训练数据,导致在未见过的数据上表现不佳,这通常是由于模型复杂度过高或训练数据量不足。欠拟合则相反,模型未能捕捉到数据的主要趋势,表现为训练集和测试集上的表现都较差,可能需要增加模型复杂度或改进特征选择。 K最近邻(K-NN)算法是一种简单的监督学习方法,适用于分类和回归任务。其基本思想是找到测试样本在特征空间中最接近的K个训练样本,然后依据这些近邻的类别或数值来预测测试样本的结果。K值的选择影响着模型的性能,较小的K值可能导致噪声影响较大,较大的K值可能会降低模型的灵敏度。距离度量通常用于确定近邻,且可以考虑加权投票或加权平均来优化预测。 这份笔记虽然简洁,但涵盖了机器学习的核心概念,对于初学者来说是很好的入门材料。然而,对于更深入的机器学习工具的使用,如pandas等,可能需要查阅更详细的教程或文档来获取全面知识。