機器學習聖經:最完整的統計學習方法

機器學習聖經:最完整的統計學習方法 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

李航
图书标签:
  • 机器学习
  • 统计学习
  • 数据挖掘
  • 人工智能
  • Python
  • 算法
  • 模型
  • 预测
  • 分类
  • 回归
想要找书就要到 小特书站
立刻按 ctrl+D收藏本页
你会得到大惊喜!!

具体描述

第一版熱賣加印十幾萬冊!第二版內容更完整!
☆☆統計學習方法全書☆☆

  統計學習方法即為機器學習方法,是電腦及其應用領域的重要學科之一。
  本書分為監督學習、無監督學習兩篇,全面系統地介紹了統計學習的主要方法。

  將監督學習和無監督學習中最常用、最重要的各類方法以系統性的方式論述,每章講解一種方法,各章內容相對獨立且完整,也有相關習題、參考文獻,並於最後加以總結。讀者可以將全書詳讀,也可以選擇單章細讀。期望讓讀者可以順利掌握完整又清晰的相關知識,進而打下穩固的基礎,並能準確地使用。

  本書涵蓋感知機、k近鄰法、單純貝氏法、決策樹、邏輯回歸及最大熵模型、支持向量機、提升方法、EM演算法、隱馬可夫模型、條件隨機場、聚類法、奇異值分解(SVD)、主成分分析(PCA)、潛在語義分析、機率潛在語義分析、馬可夫鏈蒙地卡羅法、潛在狄利克雷分配(LDA)、PageRank演算法等。

  【適合讀者群】
  .具高等數學、線性代數和機率統計的基礎知識
  .從事資訊檢索、自然語言處理、文字資料探勘等領域的學生與研究人員
  .從事電腦應用相關專業的研究人員
 
深入理解数据驱动的决策制定:现代统计推断与应用 本书旨在为读者提供一个全面且深入的统计学视角,尤其侧重于现代数据科学和决策制定中所必需的统计推断、模型构建与评估技术。我们不会聚焦于特定的机器学习算法细节,而是将重点放在支撑这些算法的基础数学原理、严格的推断方法以及在真实世界情境下如何科学地应用和解释统计模型。 全书结构设计为从基础概念的严谨奠基到高级推断方法的应用拓展,旨在培养读者对数据背后机制的深刻洞察力,而非仅仅停留在工具层面的使用。 第一部分:统计学的基石与随机过程的严谨性 本部分将重温并深化对概率论和统计推断核心概念的理解。我们首先从测度论的视角审视概率空间,确保读者对随机变量、期望、方差等基本量的定义具有数学上的精确把握。 核心内容包括: 概率论的严格基础: 深入探讨$sigma$-代数、可测函数、条件期望的勒贝格-尼科迪姆导数视角,为理解更复杂的随机过程和渐近理论打下坚实基础。 大数定律与中心极限定理的深度解析: 详细考察各种版本的强/弱大数定律和中心极限定理(如Lindeberg-Feller CLT),并讨论它们在收敛速度、次级极限和实际应用中的重要性。 估计理论的严谨性: 重点分析点估计量的优良性质,包括无偏性、一致性、有效性(Cramér-Rao下界)和渐近正态性。我们将详细讨论最大似然估计(MLE)的性质、存在性及渐近行为,并引入矩估计(MOM)作为替代方案的比较。 第二部分:参数模型的构建、诊断与非参数方法的引入 在牢固掌握基础后,本书转向参数模型的构建与检验,并引入更具适应性的非参数方法。本部分强调模型选择的统计学原则,而非依赖于模型的预测精度。 参数模型与假设检验: 广义线性模型(GLM)的全面审视: 从指数族分布出发,系统介绍线性回归、Logistic回归、泊松回归的统一框架。我们将重点讨论模型设定的合理性检验(如残差分析的统计意义、Deviance统计量的性质)。 模型选择的统计标准: 详尽分析信息准则(AIC、BIC)背后的信息论基础,以及基于似然比检验(LRT)的嵌套模型比较。特别关注在有限样本下,这些准则如何平衡偏差与方差。 多重比较与I类/II类错误的控制: 针对探索性数据分析中常见的挑战,详细介绍Bonferroni校正、Holm法以及FDR(False Discovery Rate)控制方法(如Benjamini-Hochberg程序)的统计学原理和适用场景。 非参数统计基础: 分布自由的推断: 介绍Kolmogorov-Smirnov检验、Anderson-Darling检验等,用于检验数据是否服从特定分布,以及秩检验(如Mann-Whitney U检验,Kruskal-Wallis检验)的统计功效分析。 核密度估计(KDE): 探讨不同核函数(如高斯核、Epanechnikov核)的选择对密度估计平滑度的影响,并讨论带宽(Bandwidth)选择的优化准则(如Silverman法则或交叉验证方法)。 第三部分:从相关性到因果推断的严谨桥梁 本书的第三部分是其核心竞争力所在,它将统计推断从描述性分析提升到探究“为什么”的因果关系层面。我们关注的是如何设计实验或利用观察数据来分离相关性与因果效应。 实验设计与推断: 随机对照试验(RCT)的统计优势: 深入分析随机化如何保证处理组与对照组在所有潜在混杂因素上(可观测与不可观测)的平衡性,这是因果推断的黄金标准。 方差分析(ANOVA)的深层结构: 不仅停留在F检验,而是将其视为线性模型的特例,重点理解平方和的分解如何量化处理效应与残差变异。 观察性研究中的因果推断: 混杂因素与调整的陷阱: 详细定义混杂、中介和对撞因子。介绍如何通过分层分析和调整协变量来试图消除混杂偏倚。 倾向性得分(Propensity Score)方法的统计基础: 解释PS如何将高维协变量空间降维至一维,从而模拟随机化。讨论基于PS匹配、分层和回归调整的统计假设、局限性以及如何评估平衡性(协变量平衡度检验)。 工具变量(Instrumental Variables, IV)的介绍: 当存在未观测混杂时,探讨IV方法的识别条件(相关性、排他性约束)及其在工具变量失效时的鲁棒性分析。 第四部分:时间序列与空间数据的统计建模 本部分关注数据的序列相关性问题,这是现代数据分析中常见的数据结构。我们聚焦于时间依赖性的建模和估计,而非预测模型的具体迭代步骤。 时间序列分析的推断视角: 平稳性与自相关函数的检验: 介绍单位根检验(如ADF检验)的统计功效,以及对自相关函数(ACF)和偏自相关函数(PACF)的严格解释。 ARMA/ARIMA模型的构建与识别: 重点探讨如何利用信息准则和残差的白噪声检验来确定模型的最优阶数,并讨论估计系数的渐近性质。 协整(Cointegration)与长期均衡关系: 针对非平稳序列,介绍Engle-Granger或Johansen检验背后的统计逻辑,用于识别经济或自然系统中存在的长期稳定关系。 空间统计学的初步接触: 介绍空间数据的自相关性(如Moran's I统计量),以及空间回归模型(如空间滞后模型或空间误差模型)中系数估计对空间结构的处理和检验,强调其与标准OLS假设的偏离。 结语:统计思维的持续迭代 本书旨在确保读者不仅能熟练运用各种统计工具,更能批判性地评估这些工具的理论前提、适用范围及其结果的统计有效性。最终目标是培养一种严谨的、以证据为基础的决策制定思维模式,这种思维模式是任何高级定量分析领域(包括但不限于您可能接触到的任何预测或分类技术)的真正驱动力。全书的案例和练习将围绕统计推断的有效性展开,而非算法的性能优化。

著者信息

作者簡介

李航


  ACL Fellow、IEEE Fellow 、ACM傑出科學家,北京大學、南京大學兼職教授,研究領域包括資訊檢索、自然語言處理、統計機器學習和資料探勘等。

  畢業於日本京都大學電氣電子工程系,日本東京大學電腦科學博士學位。

  曾任日本NEC公司中央研究所研究員,微軟亞洲研究院高級研究員與主任研究員,華為諾亞方舟實驗室主任、首席科學家,現任字節跳動人工智慧實驗室總監。
 

图书目录

第1篇 監督學習
Chapter01 統計學習及監督學習概論
1.1 統計學習
1.2 統計學習的分類
1.3 統計學習方法三要素
1.4 模型評估與模型選擇
1.5 正則化與交叉驗證
1.6 泛化能力
1.7 生成模型與判別模型
1.8 監督學習應用
 
Chapter 02 感知機
2.1 感知機模型
2.2 感知機學習策略
2.3 感知機學習演算法
 
Chapter 03 k近鄰法
3.1 k近鄰演算法
3.2 k近鄰模型
3.3 k近鄰法的實現:kd樹
 
Chapter 04 單純貝氏法
4.1 單純貝氏法的學習與分類
4.2 單純貝氏法的參數估計
 
Chapter 05 決策樹
5.1 決策樹模型與學習
5.2 特徵選擇
5.3 決策樹的生成
5.4 決策樹的剪枝
5.5 CART演算法
 
Chapter 06 邏輯回歸與最大熵模型
6.1 邏輯回歸模型
6.2 最大熵模型
6.3 模型學習的最佳化演算法
 
Chapter 07 支持向量機
7.1 線性可分支持向量機與硬間隔最大化
7.2 線性支持向量機與軟間隔最大化
7.3 非線性支持向量機與核函數
7.4 序列最小最佳化演算法
 
Chapter 08 提升方法
8.1 提升方法AdaBoost演算法
8.2 AdaBoost演算法的訓練誤差分析
8.3 AdaBoost演算法的解釋
8.4 提升樹
 
Chapter 09 EM演算法及其推廣
9.1 EM演算法的引入
9.2 EM演算法的收斂性
9.3 EM演算法在高斯混合模型學習中的應用
9.4 EM演算法的推廣
 
Chapter 10 隱馬可夫模型
10.1 隱馬可夫模型的基本概念
10.2 機率計算演算法
10.3 學習演算法
10.4 預測演算法
 
Chapter 11 條件隨機場
11.1 機率無向圖模型
11.2 條件隨機場的定義與形式
11.3 條件隨機場的機率計算問題
11.4 條件隨機場的學習演算法
11.5 條件隨機場的預測演算法
 
Chapter 12 監督學習方法總結
 
第2篇 無監督學習
Chapter 13 無監督學習概論
13.1 無監督學習基本原理
13.2 基本問題
13.3 機器學習三要素
13.4 無監督學習方法
 
Chapter 14 聚類方法
14.1 聚類的基本概念
14.2 層次聚類
14.3 k均值聚類
 
Chapter 15 奇異值分解
15.1 奇異值分解的定義與性質
15.2 奇異值分解的計算
15.3 奇異值分解與矩陣近似
 
Chapter 16 主成分分析
16.1 整體主成分分析
16.2 樣本主成分分析
 
Chapter 17 潛在語義分析
17.1 單字向量空間與話題向量空間
17.2 潛在語義分析演算法
17.3 非負矩陣分解演算法
 
Chapter 18 機率潛在語義分析
18.1 機率潛在語義分析模型
18.2 機率潛在語義分析的演算法
 
Chapter 19 馬可夫鏈蒙地卡羅法
19.1 蒙地卡羅法
19.2 馬可夫鏈
19.3 馬可夫鏈蒙地卡羅法
19.4 Metropolis-Hastings演算法
19.5 吉布斯抽樣
 
Chapter 20 潛在狄利克雷分配
20.1 狄利克雷分佈
20.2 潛在狄利克雷分配模型
20.3 LDA的吉布斯抽樣演算法
20.4 LDA的變分EM演算法
 
Chapter 21 PageRank演算法
21.1 PageRank的定義
21.2 PageRank的計算
 
Chapter 22 無監督學習方法總結
22.1 無監督學習方法的關係和特點
22.2 話題模型之間的關係和特點
 
Appendix A 梯度下降法
Appendix B 牛頓法和擬牛頓法
Appendix C 拉格朗日對偶性
Appendix D 矩陣的基本子空間
Appendix E  KL散度的定義和狄利克雷分佈的性質
Appendix F 索引

图书序言

  • ISBN:9786267146231
  • 規格:平裝 / 584頁 / 17 x 23 x 2.9 cm / 普通級 / 單色印刷 / 初版
  • 出版地:台灣

图书试读

第二版序言

  本書第1版於2012年出版,說明了統計機器學習方法,主要是一些常用的監督學習方法。第2版增加了一些常用的無監督學習方法,由此本書涵蓋了傳統統計機器學習方法的主要內容。

  在撰寫《統計學習方法》伊始,對全書內容做了初步規劃。第1版出版之後,即著手無監督學習方法的寫作。由於寫作是在業餘時間進行,常常被主要工作打斷,歷經六年多時間才使這部分工作得以完成。猶未能加入深度學習和強化學習等重要內容,希望今後能夠增補,完成整本書的寫作計畫。

  《統計學習方法》第1版的出版正值巨量資料和人工智慧的熱潮,生逢其時,截至2019年4月本書共印刷25次,152000冊,獲得了讀者們的歡迎和支持。有許多讀者指出本書對學習和掌握機器學習技術有極大的幫助,也有許多讀者透過電子郵件、微博等方式指出書中的錯誤,提出改進的建議和意見。一些大專院校將本書作為機器學習課程的教材或參考書。有的同學在網上發表了讀書筆記,有的同學將本書介紹的方法在電腦上實現。清華大學深圳研究所學生院袁春老師精心製作了第1版十二章的教材,在網上公佈,為大家提供教學之便。許多老師、同學、讀者的支持和鼓勵,讓作者深受感動和鼓舞。在這裡向所有的老師、同學、讀者致以誠摯的謝意!

  能為電腦科學、人工智慧領域做出一點微薄的貢獻,感到由衷的欣慰,同時也感受到作為知識傳播者的重大責任,讓作者決意把本書寫好。也希望大家今後不吝指教,多提寶貴意見,以幫助繼續提高本書的品質。在寫作中作者也深切體會到教學相長的道理,經常發現自己對基礎知識的掌握不夠紮實,透過寫作得以對相關知識進行了深入的學習,受益匪淺。

  本書是一部機器學習的基本讀物,要求讀者擁有高等數學、線性代數和機率統計的基礎知識。書中主要說明統計機器學習的方法,力求系統全面又簡明扼要地闡述這些方法的理論、演算法和應用,讓讀者能對這些機器學習的基本技術有很好的掌握。針對每個方法,詳細介紹其基本原理、基礎理論、實際演算法,舉出細緻的數學推導和具體實例,既幫助讀者理解,也便於日後複習。

  第2版增加的無監督學習方法,王泉、陳嘉怡、柴琛林、趙程綺等幫助做了認真細緻的校閱,提出了許多寶貴意見,在此謹對他們表示衷心的感謝。清華大學出版社的薛慧編輯一直對本書的寫作給予非常專業的指導和幫助,在此對她表示衷心的感謝!

  由於本人水準有限,本書一定存在不少錯誤,懇請各位專家、老師和同學批評指正。
 
李航

第一版序言

  電腦與網路已經融入人們的日常學習、工作和生活之中,成為人們不可或缺的幫手和夥伴。電腦與網路的高速發展完全改變了人們的學習、工作和生活方式。智慧化是電腦研究與開發的主要目標。近幾十年來的實踐表明,統計機器學習方法是實現這一目標的最有效手段,儘管它還會有著一定的局限性。

  本人一直從事利用統計學習方法對文字資料進行各種智慧性處理的研究,包括自然語言處理、資訊檢索、文字資料探勘。近20年來,這些領域發展之快,應用之廣,實在令人驚歎!可以說,統計機器學習是這些領域的核心技術,在這些領域的發展及應用中起著決定性的作用。

  本人在日常的研究工作中經常指導學生,並在國內外一些大學及講習班上多次做過關於統計學習的報告和演講。在這一過程中,同學們學習熱情很高,希望得到指導,這使作者產生了撰寫本書的想法。

  國內外已出版了多本關於統計機器學習的書籍,比如,Hastie等人的《統計學習基礎》,該書對統計學習的諸多問題有非常精闢的論述,但對初學者來說顯得有些深奧。統計學習範圍甚廣,一兩本書很難覆蓋所有問題。本書主要是面向將統計學習方法作為工具導向的科學研究人員與學生,特別是從事資訊檢索、自然語言處理、文字資料探勘及相關領域的研究與開發的科學研究人員與學生。

  本書力求系統而詳細地介紹統計學習的方法。在內容選取上,偏重介紹那些最重要、最常用的方法,特別是關於分類與標注問題的方法。對其他問題及方法,如聚類等,計畫在今後的寫作中再加以介紹。在敘述方式上,每一章說明一種方法,各章內容相對獨立、完整;同時力圖用統一框架來論述所有方法,使全書整體不失系統性,讀者可以從頭到尾通讀,也可以選擇單一章節細讀。對每一種方法的說明力求深入淺出,舉出必要的推導證明,提供簡單的實例,使初學者易於掌握該方法的基本內容,領會方法的本質,並準確地使用方法。對相關的深層理論,則予以簡述。在每章後面,舉出一些習題,介紹一些相關的研究動向和閱讀材料,列出參考文獻,以滿足讀者進一步學習的需求。本書第1章簡要敘述統計學習方法的基本概念,最後一章對統計學習方法進行比較與複習。此外,在附錄中簡介一些共用的最佳化理論與方法。

  本書可以作為統計機器學習及相關課程的教學參考書,適用於資訊檢索及自然語言處理等專業的大學生、研究所學生。

  本書初稿完成後,田飛、王佳磊、武威、陳凱、伍浩鋮、曹正、陶宇等人分別審閱了全部或部分章節,提出了許多寶貴意見,對本書品質的提高有很大幫助,在此向他們表示衷心的感謝。在本書寫作和出版過程中,清華大學出版社的責任編輯薛慧給予了很多幫助,在此特向她致謝。

  由於本人水準所限,書中難免有錯誤和不當之處,歡迎各位專家和讀者給予批評指正。
 

用户评价

评分

坦白說,我當初買這本的時候,是抱著一種「就算看不懂,也要放在那裡壯膽」的心態。畢竟現在市面上談機器學習的書多如牛毛,很多都是講應用層面的套裝軟體操作,但這本給我的感覺很不一樣。它幾乎有點像是把整個學科的「憲法」給搬了過來。我特別喜歡它在解釋各種模型假設時的嚴謹度,那種數學推導的過程,雖然一開始看得很頭痛,但當我跳脫純粹的程式碼思維,開始去理解背後的統計學原理時,那種「豁然開朗」的感覺是無可取代的。這本書的優點就是它不迴避複雜性,它直接把最硬的骨頭擺在你面前,逼著你去面對。不像有些書用一堆生動的比喻來包裝抽象的概念,雖然讀起來舒服,但一到實際應用場景就會發現基礎不穩。這本恰好是反其道而行,非常適合那種想從根本上掌握「為什麼要這樣做」的硬核讀者。

评分

這本書的裝幀設計,拿到手上就能感覺到一種紮實的份量感,書皮的霧面處理質感很棒,雖然字多到有點讓人卻步,但這種「工具書」的氣場是其他輕薄的小冊子比不上的。我記得那時候在光華商場的二手書店翻到這本,封面那種有點泛黃但字體依然清晰的感覺,馬上就讓我想起以前大學時代,為了趕報告啃那些厚得像磚頭的教科書的歲月。它放在書架上,本身就是一種無聲的宣言,告訴所有來訪的朋友:「這個房間的主人對某些領域的知識是有投入的。」雖然我還沒能完全消化書裡的每一張圖表,但光是瀏覽目錄,就能感受到編排的用心,從最基礎的機率論到進階的神經網路架構,層次分明,看得出作者群在知識的梳理上下足了苦功,不是隨便拼湊出來的入門讀物,而是真正想把底層邏輯講清楚的誠意。這種沉甸甸的重量感,對我這種有點「儀式感」的讀者來說,是非常重要的購買動機,讓我覺得這筆投資是值得的。

评分

關於這本書的語言風格,我必須說,它非常「學術化」,但同時也帶有一種老派的英式幽默感,雖然這種幽默感可能需要讀者具備一定的專業背景才能捕捉到。作者在闡述複雜概念時,從不使用浮誇的辭藻來渲染氣氛,一切都建立在邏輯和數學證明之上。這讓你在閱讀的過程中,會產生一種被嚴謹對待的尊重感。舉例來說,當討論到特定演算法的局限性時,作者不會直接批評,而是會用一種非常精確的數學語言去界定其「適用邊界」,這種克制而有力的論證方式,讓人心悅誠服。它不是一本讓人讀完就想去創業的書,而是一本讓人讀完後,會開始更深入思考學科本質的書,它提升的不僅是知識量,更是你對「知識」本身的審美標準。

评分

從實用性的角度來看,我認為這本書的價值在於它提供了一個極為穩固的理論基石,而非即插即用的快速解決方案。我們都知道,現在的AI模型更新速度快到嚇人,昨天還熱門的模型,今天可能就被新的Transformer架構取代了。如果你只是想學怎麼用最新的TensorFlow套件跑出一個漂亮的準確率,這本書可能不是你當下最快速的選擇。然而,當你遇到一個現成工具無法處理的邊緣案例,或者你需要自行設計一個全新的演算法框架時,這本書裡所涵蓋的經典優化理論、收斂性分析、以及各種機率分佈的詳細討論,就顯得無比珍貴了。它教會你的不是如何「使用」工具,而是如何「設計」工具,這才是區分業餘愛好者與專業研究人員的關鍵門檻。

评分

這本書的排版風格,老實說,有點復古。在現在這個追求極簡、大間距、大量留白的時代,它的內容密度幾乎快要爆表了。每一頁都塞滿了公式和定義,對於習慣了現代平板閱讀的年輕讀者來說,可能需要一點適應期。我個人是偏愛這種傳統學術書的排版,因為它最大化了資訊的承載量,不需要翻來翻去才能找到相關的註解或圖表。不過,也正因為這種高密度,如果不是真的靜下心來,拿著筆在旁邊做標記、畫重點,很容易就會在某個段落迷失方向。我發現,如果我中間隔了兩三天沒碰它,再拿起來時,必須從頭溫習前幾頁才能重新進入作者的思緒。這也側面說明了,這本書的閱讀過程更像是一場馬拉松,而不是短跑衝刺,需要持續的專注力與毅力,才能真正領會它的精髓。

相关图书

本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息,本站不存储任何数据与内容,任何内容与数据均与本站无关,如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度google,bing,sogou

© 2025 ttbooks.qciss.net All Rights Reserved. 小特书站 版权所有