机器学习十大经典算法入门[通俗易懂]

大家好，又见面了，我是你们的朋友全栈君。

一，SVM（Support Vector Machine）支持向量机
a. SVM算法是介于简单算法和神经网络之间的最好的算法。
b. 只通过几个支持向量就确定了超平面，说明它不在乎细枝末节，所以不容易过拟合，但不能确保一定不会过拟合。可以处理复杂的非线性问题。
c. 高斯核函数
d. 缺点：计算量大
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二，决策树（有监督算法，概率算法）
a. 只接受离散特征，属于分类决策树。
b. 条件熵的计算 H(Label |某个特征) 这个条件熵反映了在知道该特征时，标签的混乱程度，可以帮助我们选择特征，选择下一步的决策树的节点。
c. Gini和entropy的效果没有大的差别，在scikit learn中默认用Gini是因为Gini指数不需要求对数，计算量少。
d. 把熵用到了集合上，把集合看成随机变量。
e. 决策树：贪心算法，无法从全局的观点来观察决策树，从而难以调优。
f. 叶子节点上的最小样本数，太少，缺乏统计意义。从叶子节点的情况，可以看出决策树的质量，发现有问题也束手无策。
优点：可解释性强，可视化。缺点：容易过拟合（通过剪枝避免过拟合），很难调优，准确率不高
g. 二分类，正负样本数目相差是否悬殊，投票机制
h. 决策树算法可以看成是把多个逻辑回归算法集成起来。
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三，随机森林（集成算法中最简单的,模型融合算法）
随机森林如何缓解决策树的过拟合问题，又能提高精度？
a. Random Forest, 本质上是多个算法平等的聚集在一起。每个单个的决策树，都是随机生成的训练集（行），随机生成的特征集（列），来进行训练而得到的。
b. 随机性的引入使得随机森林不容易陷入过拟合，具有很好的抗噪能力，有效的缓解了单棵决策树的过拟合问题。
c. 每一颗决策树训练样本是随机的有样本的放回抽样。

四，逻辑回归（线性算法）
它是广义线性模型GLM的一种，可以看成是一个最简单的神经网络，损失函数是一个对数似然函数，损失函数的值越大越好。（梯度上升法）
a. 多次训练，多次测试，目的是看逻辑回归这个算法适不适合这个应用场景。

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五，朴素贝叶斯
应用场景：源于推理的需要，例如：通过商品的描述（特征X）来推理商品的类别（Y）。
“朴素”：特征与特征之间是独立的，互不干扰。如果特征比较多时，往往独立性的条件不重要（互相抵消），可以用朴素贝叶斯。
训练的时候：得出条件概率表
推理的时候：比较条件概率的大小
特点：训练容易，推理难

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六，KNN(K Nearest Neighbor) K近邻（有监督算法，分类算法）
K表示K个邻居，不表示距离，因为需要求所有邻居的距离，所以效率低下。
优点：可以用来填充缺失值，可以处理非线性问题
调优方法：K值的选择，k值太小，容易过拟合
应用：样本数少，特征个数较少，kNN更适合处理一些分类规则相对复杂的问题，在推荐系统大量使用
KNN算法和贝叶斯算法有某种神秘的联系，用贝叶斯算法估算KNN的误差。
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七，K-means K均值（无监督算法，聚类算法，随机算法）
a. 最常用的无监督算法
b. 计算距离方法：欧式距离，曼哈顿距离
c. 应用：去除孤立点，离群点（只针对度量算法）；可以离散化
d. 最常用归一化预处理方法
f. k-means设置超参数k时，只需要设置最大的k值。
g. k-means算法最终肯定会得到稳定的k个中心点，可以用EM(Expectation Maximum)算法解释
h. k-means算法k个随机初始值怎么选？多选几次，比较，找出最好的那个
i. 调优的方法：1. bi-kmeans 方法（依次“补刀”）
j. 调优的方法：2. 层次聚类（逐步聚拢法）k=5 找到5个中心点，把中心点喂给k-means。初始中心点不同，收敛的结果也可能不一致。
k. 聚类效果怎么判断？用SSE误差平方和指标判断，SSE越小越好，也就是肘部法则的拐点处。也可以用轮廓系数法判断，值越大，表示聚类效果越好，簇与簇之间距离越远越好，簇内越紧越好。
l. k-means算法最大弱点：只能处理球形的簇（理论）
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八，Adaboost(集成算法之一)

九，马尔可夫
a. 马尔可夫线没有箭头，马尔可夫模型允许有环路。
b. affinity亲和力关系，energy(A,B,C),发现A,B,C之间有某种规律性东西，但不一定是概率，但是可以表示ABC之间的一种亲和力。
c. potential = e1*e2*e3*en potential函数一般来说不是概率
d. 归一化 -> 概率分布probability
e. 贝叶斯模型与马尔可夫模型：任何一个贝叶斯模型对应于唯一的一个马尔可夫模型，而任意一个马尔可夫模型，可以对应于多个贝叶斯模型。
f. 贝叶斯模型类似于象棋，等级分明；马尔可夫模型类似于围棋，人人平等。
g. 马尔可夫模型（Markov Model）是一种统计模型，广泛应用在语音识别，词性自动标注，音字转换，概率文法等各个自然语言处理等应用领域。
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