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摘要：當掌握機器學習基本知識以及清楚自己所要處理的任務后，應用機器學習就不會那么難了。因此，在學習和應用機器學習之前，我們首先應該明確自己的任務是什么，以及適合使用哪種機器學習方法來完成。
摘要： 本文簡單總結了機器學習的幾大任務及其對應的方法，方便初學者根據自己的任務選擇合適的方法。當掌握機器學習基本知識以及清楚自己所要處理的任務后，應用機器學習就不會那么難了。
機器學習一直是一個火熱的研究領域，深度學習方法的提出又為這個領域添了一把火，使得很多人對該領域感興趣并想投身于該領域的研究之中。那么，對于想從事機器學習領域的人來說，有哪些是應該首先了解的內容呢？本文將簡單的介紹下機器學習的基本相關知識。
機器學習是指使計算機系統使用統計技術學習數據的過程，而不需要具體的編程程序。該方法是一個主動學習的算法，使得它能夠從數據中學習并進行預測。機器學習與計算統計、數學優化以及數據學習密切相關，通常被用來進行預測、分析等任務。機器學習一般用于處理兩類任務：
有監督學習：輸入給計算機的示例帶有標簽（期望輸出），基于標簽調整建立的模型，以學習輸入到輸出的映射規則。
無監督學習：輸入給計算機的示例沒有標簽，建立的模型必須通過自身學習產生輸出。無監督學習涉及到從數據中發現隱藏的模式，包含特征學習。
機器學習這個術語對于大多非該領域的人來說聽起來很高級，但其實不然。只要你清楚機器學習的基本概念以及相關方法后，機器學習其實很簡單，即根據相關任務，選擇合適的機器學習方法，讓機器學習并處理特征以完成相應的任務。因此，在學習和應用機器學習之前，我們首先應該明確自己的任務是什么，以及適合使用哪種機器學習方法來完成。
如果我們想了解算法背后的基本理論以及其工作原理，那么精通概率與統計、線性代數和微積分對我們而言顯得至關重要。此外，了解諸如Python等編程語言將使你能夠容易得實現相關算法，理論基礎與編程能力二者在手，機器學習我有。此外，理解相關的數學知識和應用也是很有必要的，無論是通過線下自學或者是網絡在線培訓等學習方法，都必須實踐，實踐可以增加自己對基本知識的理解，同時也能鍛煉其編程能力。
在學習機器學習之前，掌握以下知識是很有必要的：
線性代數
微積分
概率論
程序設計
最優化理論
下面是一些最常見的機器學習任務以及相關方法，對其理解后方便在后續工程中應用。
回歸回歸主要涉及連續變量或數值變量的估計，比如估計房價、股票價格、產品價格等使用回歸估計。即根據相關的數據建立回歸曲線，對新的數據進行預測估計。以下機器學習方法用于解決回歸問題：
核回歸（Kernel regression）
支持向量回歸（Support vector regression）
高斯過程回歸（Gaussian process regression）
線性回歸（Linear regression）
LASSO回歸（Least absolute shrinkage and selection operator）
回歸樹（Regression tree）
分類分類與離散變量或數據類別的預測有關。比如區分垃圾郵件、病人患有哪種疾病、交易是否屬于欺詐行為等任務，都是使用分類方法處理的。以下方法可以用于解決分類問題：
核判別分析（Kernel discriminant analysis）
人工神經網絡（Artificial neural networks）
K鄰近算法（K-nearests neighbors）
Boosted trees
隨機森林（Random forests）
邏輯回歸（Logistic regression）
支持向量機（Support vector machine）
深度學習（Deep learning）
樸素貝葉斯（Naive Bayes）
決策樹（Decision trees）
聚類聚類一般應用于數據自然分組。比如產品特征識別、客戶細分等任務都是聚類的一些應用場景。以下機器學習方法用于聚類問題：
均值漂移（Mean-shift）
K-均值（K-means）
主題模型（Topic models）
層次聚類（Hierarchical clustering）
多元查詢多元查詢是用來尋找相似目標。下面的方法可用于解決與多元查詢有關的問題：
近鄰取樣（Nearest neighbors）
最遠鄰居（Farthest neighbors）
范圍搜索（Range search）
降維降維是指降低多個隨機變量的維度，將其分為特征提取和特征選擇。常用的降維方法如下：
流線學習方法/核主成分分析（Manifold learning/KPCA）
獨立分量分析（Independent component analysis）
主成分分析（Principal component analysis）
非負矩陣分解（Non-negative matrix factorization）
壓縮感知（Compressed sensing）
高斯圖模型（Gaussian graphical models）
作者信息
Anusha Manchala，專注于機器學習、數據分析
本文由阿里云云棲社區組織翻譯。
文章原標題《What You Must Know Before You Dive Into Machine Learning》，譯者：海棠，審校：Uncle_LLD。
詳情請閱讀原文
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