前言: 目標:本課程旨在讓學生對人工智能的基本概念和實踐有一個堅實的(通常是有點理論性的)基礎。這門課程在第一學期主要涉及符號化的人工智能,有時也被稱為優秀的老式人工智能(GofAI),并在第二學期提供統計方法的基礎。事實上,一個完整的基于機器學習的AI應該有專業課程,并且需要比我們在這門課程中更多的數學基礎。
課程內容:
目標: 使學生對人工智能領域的基本概念和實踐有一個堅實的基礎。該課程將基于Russell/Norvig的書《人工智能》:現代方法[RN09]
Artificial Intelligence I(第一部分): 介紹人工智能作為一個研究領域,討論作為人工智能統一概念范式的理性代理,并涵蓋問題解決、搜索、約束傳播、邏輯、知識表示和規劃。
Artificial Intelligence II(第二部分): 更傾向于讓學生接觸基于統計的人工智能的基礎知識:我們從不確定性下的推理開始,用貝葉斯網絡建立基礎,并將其擴展到理性決策理論。在此基礎上,我們介紹了機器學習的基礎知識。
這本受歡迎的教科書的第一版,當代人工智能,提供了一個學生友好的人工智能介紹。這一版完全修訂和擴大更新,人工智能: 介紹機器學習,第二版,保留相同的可訪問性和解決問題的方法,同時提供新的材料和方法。
該書分為五個部分,重點介紹了人工智能中最有用的技術。書的第一部分涵蓋了基于邏輯的方法,而第二部分著重于基于概率的方法。第三部分是涌現智能的特點,探討了基于群體智能的進化計算和方法。接下來的最新部分將提供神經網絡和深度學習的詳細概述。書的最后一部分著重于自然語言的理解。
適合本科生和剛畢業的研究生,本課程測試教材為學生和其他讀者提供關鍵的人工智能方法和算法,以解決具有挑戰性的問題,涉及系統的智能行為在專門領域,如醫療和軟件診斷,金融決策,語音和文本識別,遺傳分析等。
在復雜的以人為中心的系統中,每天的決策都具有決策相關信息不完全的特點。現有決策理論的主要問題是,它們沒有能力處理概率和事件不精確的情況。在這本書中,我們描述了一個新的理論的決策與不完全的信息。其目的是將決策分析和經濟行為的基礎從領域二價邏輯轉向領域模糊邏輯和Z約束,從行為決策的外部建模轉向組合狀態的框架。
這本書將有助于在模糊邏輯,決策科學,人工智能,數學經濟學,和計算經濟學的專業人員,學者,經理和研究生。
讀者:專業人士,學者,管理者和研究生在模糊邏輯,決策科學,人工智能,數學經濟學,和計算經濟學。
這本教科書通過提供實用的建議,使用直接的例子,并提供相關應用的引人入勝的討論,以一種容易理解的方式介紹了基本的機器學習概念。主要的主題包括貝葉斯分類器,最近鄰分類器,線性和多項式分類器,決策樹,神經網絡,和支持向量機。后面的章節展示了如何通過“推進”的方式結合這些簡單的工具,如何在更復雜的領域中利用它們,以及如何處理各種高級的實際問題。有一章專門介紹流行的遺傳算法。
這個修訂的版本包含關于工業中機器學習的實用應用的關鍵主題的三個全新的章節。這些章節研究了多標簽域,無監督學習和它在深度學習中的使用,以及歸納邏輯編程的邏輯方法。許多章節已經被擴展,并且材料的呈現已經被增強。這本書包含了許多新的練習,許多解決的例子,深入的實驗,和獨立工作的計算機作業。
//link.springer.com/book/10.1007/978-3-319-63913-0#about
有興趣的數據科學專業人士可以通過本書學習Scikit-Learn圖書館以及機器學習的基本知識。本書結合了Anaconda Python發行版和流行的Scikit-Learn庫,演示了廣泛的有監督和無監督機器學習算法。通過用Python編寫的清晰示例,您可以在家里自己的機器上試用和試驗機器學習的原理。
所有的應用數學和編程技能需要掌握的內容,在這本書中涵蓋。不需要深入的面向對象編程知識,因為工作和完整的例子被提供和解釋。必要時,編碼示例是深入和復雜的。它們也簡潔、準確、完整,補充了介紹的機器學習概念。使用示例有助于建立必要的技能,以理解和應用復雜的機器學習算法。
對于那些在機器學習方面追求職業生涯的人來說,Scikit-Learn機器學習應用手冊是一個很好的起點。學習這本書的學生將學習基本知識,這是勝任工作的先決條件。讀者將接觸到專門為數據科學專業人員設計的蟒蛇分布,并將在流行的Scikit-Learn庫中構建技能,該庫是Python世界中許多機器學習應用程序的基礎。
你將學習
這本書是給誰的
作為布爾邏輯的替代
雖然邏輯是理性推理的數學基礎和計算的基本原理,但它僅限于信息既完整又確定的問題。然而,許多現實世界的問題,從金融投資到電子郵件過濾,本質上是不完整或不確定的。概率論和貝葉斯計算共同提供了一個處理不完整和不確定數據的框架。
不完全和不確定數據的決策工具和方法
貝葉斯編程強調概率是布爾邏輯的替代選擇,它涵蓋了為真實世界的應用程序構建概率程序的新方法。本書由設計并實現了一個高效概率推理引擎來解釋貝葉斯程序的團隊編寫,書中提供了許多Python示例,這些示例也可以在一個補充網站上找到,該網站還提供了一個解釋器,允許讀者試驗這種新的編程方法。
原則和建模
只需要一個基本的數學基礎,本書的前兩部分提出了一種新的方法來建立主觀概率模型。作者介紹了貝葉斯編程的原理,并討論了概率建模的良好實踐。大量簡單的例子突出了貝葉斯建模在不同領域的應用。
形式主義和算法
第三部分綜合了已有的貝葉斯推理算法的工作,因為需要一個高效的貝葉斯推理引擎來自動化貝葉斯程序中的概率演算。對于想要了解貝葉斯編程的形式主義、主要的概率模型、貝葉斯推理的通用算法和學習問題的讀者,本文提供了許多參考書目。
常見問題
第四部分連同詞匯表包含了常見問題的答案。作者比較了貝葉斯規劃和可能性理論,討論了貝葉斯推理的計算復雜性,討論了不完全性的不可約性,討論了概率的主觀主義和客觀主義認識論。
貝葉斯計算機的第一步
創建一個完整的貝葉斯計算框架需要新的建模方法、新的推理算法、新的編程語言和新的硬件。本書著重于方法論和算法,描述了實現這一目標的第一步。它鼓勵讀者探索新興領域,例如仿生計算,并開發新的編程語言和硬件架構。
Perkovic對使用Python編程的介紹:作為應用程序開發的重點,第二版不僅僅是對編程的介紹。這是一本包羅萬象的計算機科學入門書,采用了“在正確的時間使用正確的工具”的教學方法,并側重于應用程序開發。該方法是實踐和問題導向的,與實踐問題和解決方案出現在整個文本。文本是命令式的,但并不回避在適當的時候盡早討論對象。關于用戶定義類和面向對象編程的討論將在后面的課文中出現,當學生有更多的背景知識和概念時,可以激發他們的學習動機。章節包括問題解決技術和經典算法的介紹,問題解決和編程以及將核心技能應用于應用程序開發的方法。本版本還包括在更廣泛的領域中提供的示例和實踐問題。另一章的案例研究是獨家威利E-Text,為學生提供實際應用的概念和工具,涵蓋在章節中。
決策理論是現代人工智能和經濟學的基礎。本課程主要從統計學的角度,也從哲學的角度,為決策理論打下堅實的基礎。本課程有兩個目的:
課程可分為兩部分。
第一部分,我們介紹了主觀概率和效用的概念,以及如何用它們來表示和解決決策問題。然后討論未知參數的估計和假設檢驗。最后,我們討論了順序抽樣、順序實驗,以及更一般的順序決策。
第二部分是不確定性下的決策研究,特別是強化學習和專家咨詢學習。首先,我們研究幾個有代表性的統計模型。然后,我們給出了使用這些模型做出最優決策的算法的概述。最后,我們來看看學習如何根據專家的建議來行動的問題,這個領域最近在在線廣告、游戲樹搜索和優化方面有很多應用。
這是Peter Norvig(1992)寫的《人工智能編程范式:通用Lisp中的案例研究》一書的開放源代碼存儲庫。