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概率統(tǒng)計(jì)在機(jī)器學(xué)習(xí)中的作用
2019-03-22
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在進(jìn)行機(jī)器學(xué)習(xí)的時(shí)候，我們會(huì)接觸到很多的數(shù)學(xué)知識(shí)，而這些數(shù)學(xué)知識(shí)有很多，比如說(shuō)線性代數(shù)和概率統(tǒng)計(jì)。如果線性代數(shù)可以看成是數(shù)量還有結(jié)構(gòu)的組合的話，那么概率統(tǒng)計(jì)就可以看成是模型還有數(shù)據(jù)的組合。那么大家是否知道概率統(tǒng)計(jì)在機(jī)器學(xué)習(xí)中的作用是什么呢？下面我們就給大家解答一下這個(gè)問(wèn)題。


其實(shí)在機(jī)器學(xué)習(xí)中，模型和數(shù)據(jù)組合在一塊是雙向的處理。我們機(jī)器學(xué)習(xí)有學(xué)習(xí)的階段，我們要利用這個(gè)數(shù)據(jù)去訓(xùn)練這個(gè)模型，這個(gè)階段，我們是用數(shù)據(jù)去學(xué)習(xí)這個(gè)模型。在模型里面，我們就可以去選擇。有那么多的模型，像我們剛才說(shuō)到的，有K-近鄰的模型，有回歸模型，有決策樹(shù)，還有支持向量機(jī)，這樣不同的模型。我們訓(xùn)練的任務(wù)就是用數(shù)據(jù)來(lái)學(xué)習(xí)這些模型，來(lái)確定這個(gè)模型的參數(shù)，最終得到一個(gè)確定的模型。這就可以看成什么呢？看成是在給定數(shù)據(jù)的情況下，我們來(lái)求解這個(gè)參數(shù)，它的條件概率。給定的數(shù)據(jù)，如果有一部分參數(shù)的條件概率是最大的，那么就選擇這部分參數(shù)，作為我們這個(gè)模型的參數(shù)。實(shí)際上，訓(xùn)練過(guò)程解決的就是這樣一個(gè)問(wèn)題。而模型中，有生成模型和判別模型，那么生成模型我們求解的是輸入輸出的一個(gè)聯(lián)合概率分布，那么判別模型是一個(gè)條件概率分布。而不管怎么樣，很多情況下，我們關(guān)注的目標(biāo)都是分布，那么利用數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練的過(guò)程也就是學(xué)習(xí)這個(gè)分布的過(guò)程。


概率統(tǒng)計(jì)的一個(gè)作用就是利用模型推斷數(shù)據(jù)。當(dāng)給定這個(gè)模型，我們給到一個(gè)輸入，我輸入可能是一個(gè)特征，一些特征的組合，形成一個(gè)向量。我們把這個(gè)輸入的向量代入到模型當(dāng)中，就可以求出一個(gè)結(jié)果，當(dāng)然也可能是多個(gè)結(jié)果。我們?nèi)∵@個(gè)概率最大的結(jié)果作為一個(gè)輸出，這個(gè)過(guò)程就是反過(guò)來(lái)利用模型去推斷數(shù)據(jù)的一個(gè)過(guò)程。所以我們說(shuō)，概率統(tǒng)計(jì)等于模型和數(shù)據(jù)的一個(gè)組合，這個(gè)組合是雙向的。在學(xué)習(xí)階段，我們利用數(shù)據(jù)來(lái)訓(xùn)練模型，在預(yù)測(cè)階段，我們利用模型反過(guò)來(lái)去推斷這個(gè)數(shù)據(jù)。


從中我們不難發(fā)現(xiàn)，在概率統(tǒng)計(jì)這一方面，我們關(guān)注的是模型的使用，還有概率的求解。而這兩者是相互融合的。在建立模型的時(shí)候，我們會(huì)利用到一些先驗(yàn)概率分布。在求解目標(biāo)函數(shù)的時(shí)候，我們也會(huì)用到求解數(shù)學(xué)期望這樣一些操作。


在這篇文章中我們給大家介紹了關(guān)于機(jī)器學(xué)習(xí)中概率統(tǒng)計(jì)的作用，相信大家已經(jīng)知道了數(shù)學(xué)在機(jī)器學(xué)習(xí)中有很多的作用了吧？大家在進(jìn)行機(jī)器學(xué)習(xí)的時(shí)候還是要做到數(shù)學(xué)知識(shí)的儲(chǔ)備，希望這篇文章能夠更好地幫助大家。

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