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大數(shù)據(jù)入行新手如何進(jìn)行機(jī)器學(xué)習(xí)
2015-02-01
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大數(shù)據(jù)入行新手如何進(jìn)行機(jī)器學(xué)習(xí)

計(jì)算技術(shù)通常用來(lái)分析數(shù)據(jù)，而理解數(shù)據(jù)則依賴(lài)于機(jī)器學(xué)習(xí)。多年來(lái)，對(duì)于大多數(shù)開(kāi)發(fā)者來(lái)說(shuō)，機(jī)器學(xué)習(xí)卻是非常遙遠(yuǎn)、一直是難以企及的。

這可能是現(xiàn)在收益最高，也是最受歡迎的一項(xiàng)技術(shù)之一。毫無(wú)疑問(wèn)——作為開(kāi)發(fā)人員，機(jī)器學(xué)習(xí)是一個(gè)能夠大展身手的舞臺(tái)。

機(jī)器學(xué)習(xí)是簡(jiǎn)單數(shù)據(jù)檢索與存儲(chǔ)的合理擴(kuò)展。通過(guò)開(kāi)發(fā)各種組件，使計(jì)算機(jī)更加智能學(xué)習(xí)和發(fā)生行為。

機(jī)器學(xué)習(xí)使得挖掘歷史數(shù)據(jù)和預(yù)測(cè)未來(lái)趨勢(shì)成為可能。你可能還沒(méi)意識(shí)到，但的確已經(jīng)在使用機(jī)器學(xué)習(xí)，并受益頗多。與機(jī)器學(xué)習(xí)有關(guān)的例子很多，如搜索引擎產(chǎn)生結(jié)果、在線(xiàn)推薦、廣告投放、欺詐檢測(cè)以及垃圾郵件過(guò)濾等。

機(jī)器學(xué)習(xí)依賴(lài)數(shù)據(jù)進(jìn)行決策。直覺(jué)雖然重要，但卻也很難超越經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

機(jī)器學(xué)習(xí)的各個(gè)方面

一旦你開(kāi)始深入探索機(jī)器學(xué)習(xí)，你會(huì)遇到以下幾個(gè)問(wèn)題：

1. 有監(jiān)督與無(wú)監(jiān)督的學(xué)習(xí)
2. 分類(lèi)
3. 馬爾科夫模型、貝葉斯網(wǎng)絡(luò)等

Mahout和Hadoop

Apache Mahout項(xiàng)目的目的是建立一個(gè)可擴(kuò)展的機(jī)器學(xué)習(xí)庫(kù)。

大數(shù)據(jù)分析與hadoop之間存在一定程度的重疊

Mahout內(nèi)置聚類(lèi)、分類(lèi)以及協(xié)同過(guò)濾等算法。除此之外還有：

1. 基于矩陣分解的推薦系統(tǒng)

2. K-均值，模糊k-均值聚類(lèi)算法

3. 隱含狄利克雷分配算法

4. 奇異值分解

5. 邏輯回歸分類(lèi)器

6. (互補(bǔ))樸素貝葉斯分類(lèi)器

7. 隨機(jī)森林分類(lèi)器

機(jī)器學(xué)習(xí)曾經(jīng)需要復(fù)雜的軟件與高端的計(jì)算機(jī)，以及數(shù)據(jù)科學(xué)家。。而對(duì)于現(xiàn)在的機(jī)器學(xué)習(xí)，即預(yù)測(cè)分析來(lái)講，所需要的是一個(gè)全管理的云服務(wù)。

通過(guò)使用拖拽(drag-and-drop)與一些數(shù)據(jù)流圖就可以進(jìn)行一些實(shí)驗(yàn)，就如寫(xiě)代碼一般利用起高大上的算法。

數(shù)據(jù)科學(xué)家用R編寫(xiě)代碼

對(duì)于統(tǒng)計(jì)與數(shù)據(jù)挖掘的來(lái)說(shuō)，R是一個(gè)很受歡迎的開(kāi)源項(xiàng)目。好消息是R能夠很容易的集成到ML Studio中。我有很多朋友在使用機(jī)器學(xué)習(xí)的功能語(yǔ)言，如F#。但是很顯然的，R在此領(lǐng)域仍占統(tǒng)治地位。

數(shù)據(jù)挖掘的測(cè)驗(yàn)與調(diào)查顯示，近年來(lái)R受歡迎的程度逐漸增強(qiáng)。R是由新澤西的Auckland大學(xué)的Ross Ihaka 與Robert Gentleman發(fā)明的，目前由R核心開(kāi)發(fā)組(R Development Core Team)負(fù)責(zé)研發(fā)，其中Chambers也是開(kāi)發(fā)成員之一。R的命名主要是根據(jù)前兩個(gè)R作者名字的首字母。R是一個(gè)GNU項(xiàng)目，主要是用C語(yǔ)言與Fortran寫(xiě)的。

如何進(jìn)行數(shù)據(jù)分析

理解機(jī)器學(xué)習(xí)的最好方法就是將分析分解為3個(gè)問(wèn)題：

1. 發(fā)生了什么?

a) 從歷史角度去看

2. 將發(fā)生什么?

a) 預(yù)測(cè)未來(lái)

3. 下一步應(yīng)該怎么做?

a) 規(guī)范與指引

分析過(guò)程中大家扮演什么角色

1. 信息工作者

a) 通常使用自助服務(wù)工具Power BI：Office 365的Power BI是一種自我服務(wù)的事務(wù)智能解決途徑，能夠通過(guò)BI Excel 與Office 365給信息工作者提供數(shù)據(jù)分析與鑒別數(shù)據(jù)深層事務(wù)預(yù)測(cè)可視化的能力。

2. IT專(zhuān)家

a) 涉及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)、創(chuàng)建數(shù)據(jù)分析立方體及數(shù)據(jù)建模

3. 數(shù)據(jù)科學(xué)家

a) 深層次的技術(shù)與技能，包括編碼、數(shù)學(xué)、統(tǒng)計(jì)以及概率

b) 能夠通過(guò)一系列技術(shù)將概率用于預(yù)測(cè)(如未來(lái)18小時(shí)內(nèi)價(jià)格上漲的概率為42%)

c) 如蒙特卡羅(Monte Carlo)模擬，模型參數(shù)化

d) 數(shù)據(jù)科學(xué)家應(yīng)具備的素質(zhì)

i. 領(lǐng)域知識(shí)
ii. 對(duì)于科學(xué)方法的清晰理解：目標(biāo)、假設(shè)、驗(yàn)證、透明度
iii. 擅長(zhǎng)數(shù)學(xué)與統(tǒng)計(jì)學(xué)
iv. 求知欲與極強(qiáng)的思考能力
v. 圖形化描述與溝通能力
vi. 高級(jí)計(jì)算與數(shù)據(jù)管理能力

學(xué)術(shù)背景

如果你想進(jìn)入學(xué)校，通過(guò)學(xué)習(xí)成為一個(gè)數(shù)據(jù)科學(xué)家，可選擇的課程如下：

1. 應(yīng)用數(shù)學(xué)
2. 計(jì)算機(jī)科學(xué)
3. 經(jīng)濟(jì)學(xué)
4. 統(tǒng)計(jì)學(xué)
5. 工程學(xué)

從數(shù)據(jù)科學(xué)中受益的行業(yè)包括：

  • 金融服務(wù)業(yè)
  • 電信業(yè)
  • 信息技術(shù)
  • 制造業(yè)
  • 公共事業(yè)
  • 公共衛(wèi)生
  • 市場(chǎng)

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') } function initGt() { var handler = function (captchaObj) { captchaObj.appendTo('#captcha'); captchaObj.onReady(function () { $("#wait").hide(); }).onSuccess(function(){ $('.getcheckcode').removeClass('dis'); $('.getcheckcode').trigger('click'); }); window.captchaObj = captchaObj; }; $('#captcha').show(); $.ajax({ url: "/login/gtstart?t=" + (new Date()).getTime(), // 加隨機(jī)數(shù)防止緩存 type: "get", dataType: "json", success: function (data) { $('#text').hide(); $('#wait').show(); // 調(diào)用 initGeetest 進(jìn)行初始化 // 參數(shù)1：配置參數(shù) // 參數(shù)2：回調(diào)，回調(diào)的第一個(gè)參數(shù)驗(yàn)證碼對(duì)象，之后可以使用它調(diào)用相應(yīng)的接口 initGeetest({ // 以下 4 個(gè)配置參數(shù)為必須，不能缺少 gt: data.gt, challenge: data.challenge, offline: !data.success, // 表示用戶(hù)后臺(tái)檢測(cè)極驗(yàn)服務(wù)器是否宕機(jī) new_captcha: data.new_captcha, // 用于宕機(jī)時(shí)表示是新驗(yàn)證碼的宕機(jī) product: "float", // 產(chǎn)品形式，包括：float，popup width: "280px", https: true // 更多配置參數(shù)說(shuō)明請(qǐng)參見(jiàn)：http://docs.geetest.com/install/client/web-front/ }, handler); } }); } function codeCutdown() { if(_wait == 0){ //倒計(jì)時(shí)完成 $(".getcheckcode").removeClass('dis').html("重新獲取"); }else{ $(".getcheckcode").addClass('dis').html("重新獲取("+_wait+"s)"); _wait--; setTimeout(function () { codeCutdown(); },1000); } } function inputValidate(ele,telInput) { var oInput = ele; var inputVal = oInput.val(); var oType = ele.attr('data-type'); var oEtag = $('#etag').val(); var oErr = oInput.closest('.form_box').next('.err_txt'); var empTxt = '請(qǐng)輸入'+oInput.attr('placeholder')+'！'; var errTxt = '請(qǐng)輸入正確的'+oInput.attr('placeholder')+'！'; var pattern; if(inputVal==""){ if(!telInput){ errFun(oErr,empTxt); } return false; }else { switch (oType){ case 'login_mobile': pattern = /^1[3456789]\d{9}$/; if(inputVal.length==11) { $.ajax({ url: '/login/checkmobile', type: "post", dataType: "json", data: { mobile: inputVal, etag: oEtag, page_ur: window.location.href, page_referer: document.referrer }, success: function (data) { } }); } break; case 'login_yzm': pattern = /^\d{6}$/; break; } if(oType=='login_mobile'){ } if(!!validateFun(pattern,inputVal)){ errFun(oErr,'') if(telInput){ $('.getcheckcode').removeClass('dis'); } }else { if(!telInput) { errFun(oErr, errTxt); }else { $('.getcheckcode').addClass('dis'); } return false; } } return true; } function errFun(obj,msg) { obj.html(msg); if(msg==''){ $('.login_submit').removeClass('dis'); }else { $('.login_submit').addClass('dis'); } } function validateFun(pat,val) { return pat.test(val); }