监督学习和非监督学习

2024-09-23
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机器学习分为监督学习、非监督学习和半监督学习(也可以叫强化学习)。
在这里我们来区分一下监督学习和非监督学习的区别吧。

一、定义

有监督学习是机器学习任务的一种。它从有标记的训练数据中推导出预测函数。有标记的训练数据是指每个训练实例都包括输入和期望的输出。一句话:给定数据,预测标签。

无监督学习是机器学习任务的一种。它从无标记的训练数据中推断结论。最典型的无监督学习就是聚类分析,它可以在探索性数据分析阶段用于发现隐藏的模式或者对数据进行分组。一句话:给定数据,寻找隐藏的结构。

半监督学习是机器学习的另一个领域。它关注的是软件代理如何在一个环境中采取行动以便最大化某种累积的回报。一句话:给定数据,学习如何选择一系列行动,以最大化长期收益。

二、监督学习(supervised learning)

从给定的训练数据集中学习出一个函数(模型参数),当新的数据到来时,可以根据这个函数预测结果。监督学习的训练集要求包括输入输出,也可以说是特征和目标。训练集中的目标是由人标注的。监督学习就是最常见的分类(注意和聚类区分)问题,通过已有的训练样本(即已知数据及其对应的输出)去训练得到一个最优模型(这个模型属于某个函数的集合,最优表示某个评价准则下是最佳的),再利用这个模型将所有的输入映射为相应的输出,对输出进行简单的判断从而实现分类的目的。也就具有了对未知数据分类的能力。监督学习的目标往往是让计算机去学习我们已经创建好的分类系统(模型)。

监督学习是训练神经网络和决策树的常见技术。这两种技术高度依赖事先确定的分类系统给出的信息,对于神经网络,分类系统利用信息判断网络的错误,然后不断调整网络参数。对于决策树,分类系统用它来判断哪些属性提供了最多的信息。

常见的有监督学习算法:回归分析和统计分类。最典型的算法是KNN和SVM。

有监督学习最常见的就是:regression&classification

Regression:Y是实数vector。回归问题,就是拟合(x,y)的一条曲线,使得价值函数(costfunction) L最小


用非监督学习方法分析数据集的主分量与用K-L变换计算数据集的主分量又有区别。后者从方法上讲不是学习方法。因此用K-L变换找主分量不属于无监督学习方法,即方法上不是。而通过学习逐渐找到规律性这体现了学习方法这一点。在人工神经元网络中寻找主分量的方法属于无监督学习方法。
五、何时采用监督学习和非监督学习

简单的方法就是从定义入手,有训练样本则考虑采用监督学习方法;无训练样本,则一定不能用监督学习方法。但是,现实问题中,即使没有训练样本,我们也能够凭借自己的双眼,从待分类的数据中,人工标注一些样本,并把它们作为训练样本,这样的话,可以把条件改善,用监督学习方法来做。对于不同的场景,正负样本的分布如果会存在偏移(可能大的偏移,可能比较小),这样的话,监督学习的效果可能就不如用非监督学习了。

参考自:https://blog.csdn.net/zb1165048017/article/details/48579677

标签: 制度
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小草

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