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【導讀】機器學習暑期學校(MLSS)系列開始于2002年,致力于傳播統計機器學習和推理的現代方法。今年因新冠疫情在線舉行,從6月28號到7月10號講述了眾多機器學習主題。本文推薦來自德國人工智能教授 Bernhard Sch?lkopf教授講述《因果性》,177頁ppt系統性講述了機器學習中的因果性,非常干貨。

由Judea Pearl開創的圖因果推理起源于人工智能(AI)的研究,在很長一段時間內與機器學習領域幾乎沒有聯系。本文認為,機器學習和人工智能的硬開放問題本質上與因果關系有關,并解釋了該領域是如何開始理解它們的。

近年來,機器學習社區對因果關系的興趣顯著增加。我對因果關系的理解是由Judea Pearl和許多合作者和同事所啟發的,其中的大部分內容來自與Dominik Janzing和Jonas Peters合著的一本書(Peters et al., 2017)。我已經在各種場合談論過這個話題,其中一些正在進入機器學習的主流,特別是因果建模可以提升機器學習模型的魯棒性。因果性和機器學習的交叉的發展令人興奮。這篇報告不僅能夠對討論因果思維對AI的重要性有所幫助,而且還可以為機器學習的觀眾介紹一些圖或結構因果模型的相關概念。

盡管最近取得了諸多成功,但如果我們將機器學習的能力與動物的能力進行比較,我們會發現,在一些動物擅長的關鍵技能上,前者相當糟糕。這包括遷移到新問題,任何形式的泛化,不是從一個數據點到下一個從相同的分布(采樣),而是從一個問題到下一個——都被稱為泛化。這個缺點并不是太令人吃驚,因為機器學習經常忽略生物大量使用的信息: 世界干預、領域遷移、時間結構。最后,機器學習也不擅長思考,在康拉德洛倫茨的意義上,即,在想象的空間中行動。我認為,因果性關注建模和推理,可以對理解和解決這些問題做出實質性的貢獻,從而將該領域帶入下一個層次。

視頻: //www.youtube.com/watch?v=btmJtThWmhA&feature=youtu.be

目錄內容:

  • 背景介紹
  • 結構化因果模型
  • 獨立機制與解纏分解
  • 做微積分
  • 混淆
  • 因果發現:兩變量情況
  • 因果機器學習
  • 時間序列
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“機器學習是近20多年興起的一門多領域交叉學科,涉及概率論、統計學、逼近論、凸分析、算法復雜度理論等多門學科。機器學習理論主要是設計和分析一些讓 可以自動“ ”的算法。機器學習算法是一類從數據中自動分析獲得規律,并利用規律對未知數據進行預測的算法。因為學習算法中涉及了大量的統計學理論,機器學習與統計推斷學聯系尤為密切,也被稱為統計學習理論。算法設計方面,機器學習理論關注可以實現的,行之有效的學習算法。很多 問題屬于 ,所以部分的機器學習研究是開發容易處理的近似算法。” ——中文維基百科

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Andrew Gordon Wilson,紐約大學Courant數學科學研究所和數據科學中心助理教授,曾擔任AAAI 2018、AISTATS 2018、UAI 2018、NeurIPS 2018、AISTATS 2019、ICML 2019、UAI 2019、NeurIPS 2019、AAAI 2020、ICLR 2020的區域主席/SPC以及ICML 2019、2020年EXO主席。 個人主頁://cims.nyu.edu/~andrewgw/

貝葉斯深度學習與概率模型構建

貝葉斯方法的關鍵區別屬性是間隔化,而不是使用單一的權重設置。貝葉斯間隔化尤其可以提高現代深度神經網絡的準確性和標度,這些數據通常不充分指定,并可以代表許多引人注目但不同的解決方案。研究表明,深層的綜合系統提供了一種有效的近似貝葉斯間隔化機制,并提出了一種相關的方法,在沒有顯著開銷的情況下,通過在吸引 basins 內間隔化來進一步改進預測分布。我們還研究了神經網絡權值的模糊分布所隱含的先驗函數,從概率的角度解釋了這些模型的泛化特性。從這個角度出發,我們解釋了一些神秘而又不同于神經網絡泛化的結果,比如用隨機標簽擬合圖像的能力,并表明這些結果可以用高斯過程重新得到。我們還表明貝葉斯平均模型減輕了雙下降,從而提高了靈活性,提高了單調性能。最后,我們提供了一個貝葉斯角度的調溫校正預測分布。

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機器學習中許多最重要概念路線圖,如何學習它們以及使用什么工具來執行它們。

即:

??機器學習問題, 機器學習問題是什么樣子? ??機器學習過程—一旦你發現一個問題,你會采取什么步驟來解決嗎? ??—你該怎么使用機器學習工具來構建解決方案嗎? ??機器學習數學,哪些部分機器學習代碼要你寫? ??機器學習資源——好吧, 很酷,我該如何學習呢?

地址:

//github.com/mrdbourke/machine-learning-roadmap

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機器學習暑期學校(MLSS)系列開始于2002年,致力于傳播統計機器學習和推理的現代方法。今年因新冠疫情在線舉行,從6月28號到7月10號講述了眾多機器學習主題。本文推薦來自DeepMind Doina Precup博士講述《深度強化學習》,165頁ppt系統性講述了深度強化學習基礎知識和最新進展,非常干貨。

地址: //mlss.tuebingen.mpg.de/2020/schedule.html

作者介紹:

Doina Precup,McGill University計算機系副教授。

貝葉斯推斷

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機器學習暑期學校(MLSS)系列開始于2002年,致力于傳播統計機器學習和推理的現代方法。今年因新冠疫情在線舉行,從6月28號到7月10號講述了眾多機器學習主題。本文推薦來自DeepMind Shakir Mohamed博士講述《貝葉斯推斷》,125頁ppt系統性講述了貝葉斯推斷基礎知識和最新進展,非常干貨。

地址: //mlss.tuebingen.mpg.de/2020/schedule.html

作者介紹:

Shakir Mohamed,統計機器學習和人工智能的研究科學家。

貝葉斯推斷

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機器學習暑期學校(MLSS)系列開始于2002年,致力于傳播統計機器學習和推理的現代方法。今年因新冠疫情在線舉行,從6月28號到7月10號講述了眾多機器學習主題。本文推薦來自牛津大學Yee Whye Teh教授講述《元學習》,165頁ppt系統性講述了元學習基礎知識和最新進展,非常干貨。

地址: //mlss.tuebingen.mpg.de/2020/schedule.html

作者介紹

Yee Whye Teh是牛津大學統計學系的統計機器學習教授,也是DeepMind研究人工智能的科學家。他在多倫多大學(Geoffrey E. Hinton教授)獲得博士學位,并在加州大學伯克利分校(Michael I. Jordan教授)和新加坡國立大學(Lee Kuan Yew博士后研究員)從事博士后工作。在進入牛津大學和DeepMind之前,他是一名講師,后來在倫敦大學學院(UCL)蓋茨比計算神經科學單元(Gatsby computing Neuroscience Unit)擔任讀者。他計劃聯合主席(Michael Titterington教授)人工智能國際會議和統計(AISTATS) 2010年,項目主持國際會議(Precup試圖教授)在2017年機器學習(ICML),和am /貝葉斯分析的副主編,IEEE模式分析與機器智能,機器學習日報,統計科學,英國皇家統計學會期刊B輯和機器學習研究期刊。他曾多次擔任NIPS、ICML和AISTATS的區域主席。他的研究興趣橫跨機器學習和計算統計學,包括概率方法、貝葉斯非參數學和深度學習。他開發了新穎的模型以及高效的推理和學習算法。

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機器學習暑期學校(MLSS)系列開始于2002年,致力于傳播統計機器學習和推理的現代方法。今年因新冠疫情在線舉行,從6月28號到7月10號講述了眾多機器學習主題。本文推薦來自米蘭Sonia Petrone教授講述《流數據貝葉斯預測》,177頁ppt系統性講述了貝葉斯預測,非常干貨。

地址:

//mlss.tuebingen.mpg.de/2020/schedule.html

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機器學習暑期學校(MLSS)系列開始于2002年,致力于傳播統計機器學習和推理的現代方法。今年因新冠疫情在線舉行,從6月28號到7月10號講述了眾多機器學習主題。本文推薦來自法國INRIA Francis Bach研究員述《大規模機器學習優化》,177頁ppt系統性講述了大規模機器學習優化算法,非常干貨。

Francis Bach 先生是INRIA(法國國家信息與自動化研究所)的研究員,自2011年起領導SIERRA項目團隊(該團隊是Ecole Normale Supérieure計算機科學系的一部分,也是CNRS、ENS和INRIA的聯合團隊)。自2016年起,成為Ecole Normale Supérieure的兼職教授。在伯克利大學完成了計算機科學博士學位,與邁克爾·喬丹教授合作,在巴黎礦業大學數學形態學組工作了兩年,然后從2007年到2010年加入了INRIA/Ecole Normale Superieure/CNRS的WILLOW項目組。從2009年到2014年,負責ERC項目SIERRA。對統計機器學習很感興趣,特別是在圖形模型、稀疏方法、基于核的學習、凸優化視覺和信號處理方面。

//www.di.ens.fr/~fbach/

Optimization for Large Scale Machine Learning

機器學習是數學、計算機科學和工程相結合的一個快速發展的領域,它為計算機提供了無需明確編程就能進行學習的能力,以便做出預測或采取理性行動。從癌癥研究到金融、自然語言處理、市場營銷或自動駕駛汽車,如今許多領域都受到了機器學習算法近期進展的影響。機器學習算法得益于收集大量數據并從中“學習”的能力。

本報告概述了監督機器學習、面向凸優化的快速隨機梯度方法、更多超越凸優化的問題。

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【導讀】機器學習暑期學校(MLSS)系列開始于2002年,致力于傳播統計機器學習和推理的現代方法。今年因新冠疫情在線舉行,從6月28號到7月10號講述了眾多機器學習主題。本文推薦來自米蘭大學Nicoló Cesa-Bianchi教授講述《統計學習理論》,非常干貨,包括:

  • 統計學習的簡介
  • 從統計學習到序列決策
  • 專家意見和多武裝強盜的預測
  • 在線凸優化
  • 上下文老虎機算法

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