1 2022年12月 机器学习-集成学习 黄海广 副教授 2 本章目录 01 集成学习方法概述 02 AdaBoost和GBDT算法 03 XGBoost 04 LightGBM 3 1.集成学习方法概述 01 集成学习方法概述 02 AdaBoost和GBDT算法 03 XGBoost 04 LightGBM 4 Bagging 结果进行综合产生最终的预测结果： 集成学习 模型n …… 模型1 模型2 预测n …… 预测1 预测2 训练 数据 最终 预测 结果 测试 数据 5 Boosting 训练过程为阶梯状，基模型 按次序一一进行训练（实现 上可以做到并行），基模型 的训练集按照某种策略每次 都进行一定的转化。对所有 基模型预测的结果进行线性 综合产生最终的预测结果。 集成学习 模型n 最终 预测 预测 结果 模型2 预测n …… 预测1 预测2 转化 模型1 模型3 转化 转化 训练 数据 测试 数据 6 集成学习 模型n …… 模型1 模型2 预测n …… 预测1 预测2 训练 数据 第二 层数 据 Stacking 最终 预测 结果 Stacking 将训练好的所有基模型对训练基进行预测，第j个基模型对第i个训练样本的预测值将作为新的训

1 2023年03月 深度学习-深度学习实践 黄海广 副教授 2 01 数据集划分 02 数据集制作 03 数据归一化/标准化 04 正则化 05 偏差和方差 本章目录 3 训练集（Training Set）：帮助我们训练模型，简单的说就是通过 训练集的数据让我们确定拟合曲线的参数。 验证集（Validation Set）：也叫做开发集（ Dev 确定的， 用来辅助我们的模型的构建，即训练超参数，可选； 测试集（Test Set）： 为了测试已经训练好的模型的精确度。 三者划分：训练集、验证集、测试集 机器学习：60%，20%，20%；70%，10%，20% 深度学习：98%，1%，1% （假设百万条数据） 数据集划分 数据集 训练集 验证集 测试集 4 交叉验证 1. 使用训练集训练出10个模型 2. 用10个模型分别对交叉验证集 的样本能够让模型学习 到更多更有效的特征，减小噪声的影响。 2.降维 即丢弃一些不能帮助我们正确预测的特征。可以是手工选择保留哪些特征，或者使用一 些模型选择的算法来帮忙（例如PCA）。 3.正则化 正则化(regularization)的技术，保留所有的特征，但是减少参数的大小（magnitude） ，它可以改善或者减少过拟合问题。 4.集成学习方法 集成学习是把多个模型集成在一起，来降低单一模型的过拟合风险。

1 2022年02月 机器学习-机器学习实践 黄海广 副教授 2 01 数据集划分 02 评价指标 03 正则化、偏差和方差 本章目录 3 01 数据集划分 02 评价指标 1.数据集划分 03 正则化、偏差和方差 4 训练集（Training Set）：帮助我们训练模型，简单的说就是通过 训练集的数据让我们确定拟合曲线的参数。 确定的， 用来辅助我们的模型的构建，即训练超参数，可选； 测试集（Test Set）： 为了测试已经训练好的模型的精确度。 三者划分：训练集、验证集、测试集 机器学习：60%，20%，20%；70%，10%，20% 深度学习：98%，1%，1% （假设百万条数据） 1.数据集划分 数据集 训练集 验证集 测试集 5 交叉验证 1. 使用训练集训练出k个模型 2. 用k个模型分别对交叉验证集计算得 3. 选取代价函数值最小的模型 4. 用步骤3中选出的模型对测试集计算得出 推广误差（代价函数的值） 6 数据不平衡是指数据集中各类样本数量不均衡的情况. 常用不平衡处理方法有采样和代价敏感学习 采样欠采样、过采样和综合采样的方法 不平衡数据的处理 7 SMOTE(Synthetic Minority Over-sampling Technique)算法是过采样 中比较常用的一种。算

2023年03月 深度学习-引言 黄海广 副教授 2 本章目录 01 深度学习概述 02 神经网络的基础 03 深度学习的背景知识 04 深度学习的开发流程 3 1. 深度学习概述 01 深度学习概述 02 神经网络的基础 03 深度学习的背景知识 04 深度学习的开发流程 4 深度学习与机器学习、人工智能的关系 人工智能：机器展现的人类智能 人工智能：机器展现的人类智能 机器学习：计算机利用已有的数 据(经验)，得出了某种模型，并利 用此模型预测未来的一种方法。 深度学习：实现机器学习的一种 技术 5 杨立昆（Yann LeCun） 杰弗里·欣顿（Geoffrey Hinton） 本吉奥（ Bengio ） 共同获得了2018年计算机科学的最高奖项 ——ACM图灵奖。 深度学习界的执牛耳者 Andrew Ng 中文名吴恩达，斯坦福大学副教 现任字节跳动科技有限公司人 工智能实验室总监，北京大学、南京 大学客座教授，IEEE 会士，ACM 杰 出科学家，CCF 高级会员。 代表作：《统计学习方法》 国内泰斗 周志华，南京大学计算机科学与技 术系主任 、人工智能学院院长。 代表作：《机器学习》（西瓜书） 7 陈天奇,陈天奇是机器学习领域著名的青 年华人学者之一，本科毕业于上海交通 大学ACM班，博士毕业于华盛顿大学计 算机系。 主要贡献：设计了XGBoost算法。

1 2022年09月 机器学习-第二章 回归 黄海广 副教授 2 本章目录 01 线性回归 02 梯度下降 03 正则化 04 回归的评价指标 3 1. 线性回归 01 认识Python 01 线性回归 02 梯度下降 03 正则化 04 回归的评价指标 4 监督学习分为回归和分类 ✓ 回归（Regression、Prediction） ? 代表训练集中样本的数量 ? 代表特征的数量 ? 代表特征/输入变量 ? 代表目标变量/输出变量 ?, ? 代表训练集中的样本 (?(?), ?(?)) 代表第?个观察样本 ℎ 代表学习算法的解决方案或函 数也称为假设（hypothesis） ෝ? = ℎ(?),代表预测的值 ? ? 是特征矩阵中的第?行，是一个向量。 上图的： ?? ? 代表特征矩阵中第 ? 行的第 ? 0?0 + ?1?1 + ?2?2+. . . +????=?T? 注意：若表达式 ℎ ? = ?0 + ?1?1 + ?2?2+. . . +???? + ?， 则?可以融入到?0 模型 机器学习算法 训练数据 特征 预测结果 8 线性回归-算法流程 ℎ ? = ?0 + ?1?1 + ?2?2 + . . . +???? 要找到一组 ?(?0, ?1, ?2, . . . ,

2022年02月 机器学习-引言 黄海广 副教授 2 目录 01 机器学习概述 02 机器学习的类型 03 机器学习的背景知识 04 机器学习的开发流程 3 1. 机器学习概述 01 认识Python 01 机器学习概述 02 机器学习的类型 03 机器学习的背景知识 04 机器学习的开发流程 4 机器学习与人工智能、深度学习的关系 人工智能：机器展现的人类智能 人工智能：机器展现的人类智能 机器学习：计算机利用已有的数 据(经验)，得出了某种模型，并利 用此模型预测未来的一种方法。 深度学习：实现机器学习的一种 技术 人工智能 机器学习 深度学习 5 杨立昆（Yann LeCun） 杰弗里·欣顿（Geoffrey Hinton） 本吉奥（ Bengio ） 共同获得了2018年计算机科学的最高奖项 ——ACM图灵奖。 机器学习界的执牛耳者 Andrew 出科学家，CCF 高级会员。 代表作：《统计学习方法》 机器学习界的国内泰斗 周志华，南京大学计算机科学与技 术系主任 、人工智能学院院长。 代表作：《机器学习》（西瓜书） 7 陈天奇,陈天奇是机器学习领域著名的青 年华人学者之一，本科毕业于上海交通 大学ACM班，博士毕业于华盛顿大学计 算机系。 主要贡献：设计了XGBoost算法。 机器学习界的青年才俊 何恺明，本科就读于清华大学，博士毕业于

深度学习-生成式深度学习 黄海广 副教授 2 03 GAN 的应用 本章目录 01 生成式深度学习简介 02 GAN的理论与实现模型 04 GAN的思考与前景 3 03 GAN 的应用 01 生成式深度学习简介 02 GAN的理论与实现模型 04 GAN的思考与前景 1.生成式深度学习简介 4  深度学习中常见生成式模型 中的池化层  将全连接层以全局池化层替代以减轻计算量。 1.生成式深度学习简介 5 自编码（AE）结构图 1.生成式深度学习简介 6 变分自编码（VAE）结构图 1.生成式深度学习简介 7 变分自编码（VAE）生成图像 1.生成式深度学习简介 8 03 GAN 的应用 01 生成式深度学习简介 02 GAN的理论与实现模型 04 GAN的思考与前景 GAN的基本思想源自博弈论的二人零和博弈, 由一个生成器和一个判别器构成, 通过对抗 学习的方式来训练. 目的是估测数据样本的潜在分布并生成新的数据样本。 2. GAN的理论与实现模型 10 概念简介 提出背景 GAN的概念简介及提出背景 2001年，Tony Jebara 在毕业论文中以最大熵 形式将判别模型与生成 模型结合起来联合学习 2007年，Zhuowen Tu 提出将基 于boosting分类器的判别模型与

1 2023年05月 深度学习-Transformer 黄海广 副教授 2 03 Transformer的训练 本章目录 01 Transformer介绍 02 Transformer的工作流程 04 BERT 3 1.Transformer介绍 01 Transformer介绍 03 Transformer的训练 02 Transformer的工作流程 使用位置编码表示序列的顺序 到目前为止，我们对模型的描述缺少了 一种理解输入单词顺序的方法。 为了解决这个问题，Transformer为每个 输入的词嵌入添加了一个向量。这些向 量遵循模型学习到的特定模式，这有助 于确定每个单词的位置，或序列中不同 单词之间的距离。这里的直觉是，将位 置向量添加到词嵌入中使得它们在接下 来的运算中，能够更好地表达的词与词 之间的距离。 34 工作，它之后就是Softmax层。 线性变换层是一个简单的全连接神经网络，它可 以把解码组件产生的向量投射到一个比它大得多 的、被称作对数几率（logits）的向量里。 不妨假设我们的模型从训练集中学习一万个不同 的英语单词（我们模型的“输出词表”）。因此 对数几率向量为一万个单元格长度的向量——每个 单元格对应某一个单词的分数。 接下来的Softmax 层便会把那些分数变成概率（都 为正数、上限1

1 2021年06月 机器学习-机器学习项目流程 黄海广 副教授 2 本章目录 01 机器学习项目流程概述 02 数据清洗 03 特征工程 04 数据建模 3 1.机器学习项目流程概述 01 机器学习项目流程概述 02 数据清洗 03 特征工程 04 数据建模 4 机器学习的一般步骤 5 机器学习的一般步骤 数据搜集 数据清洗 数据清洗 特征工程 数据建模 6 机器学习的一般步骤 数据搜集 数据清洗 特征工程 数据建模 • 基于性能指标比较几种机 器学习模型 • 对最佳模型执行超参数调 整 • 在测试集上评估最佳模型 • 解释模型结果 • 得出结论 • 数据清理和格式化 • 探索性数据分析(EDA) • 特征工程 • 特征选择 • 网络下载 • 网络爬虫 • 数据库读取 • 开放数据 • …… …… 7 2.数据清洗 01 机器学习项目流程概述 02 数据清洗 03 特征工程 04 数据建模 8 2.数据清洗 什么是数据清洗？ 数据清洗是指发现并纠正数据文件中可识别的错误的最后一道程序，包 括检查数据一致性，处理无效值和缺失值等。与问卷审核不同，录入后 的数据清理一般是由计算机而不是人工完成。 9 2.数据清洗 不合法值 空 值 异常检测

1 2023年04月 深度学习-目标检测 黄海广 副教授 2 01 目标检测概述 02 目标检测算法 03 YOLO算法 04 Faster RCNN算法 本章目录 3 01 目标检测概述 1.目标检测概述 02 目标检测算法 03 YOLO算法 04 Faster RCNN算法 4 1.目标检测概述 分类（Classification） 分类（Classification） 即是将图像结构化为某一 类别的信息，用事先确定 好的类别(string)或实例ID 来描述图片。这一任务是 最简单、最基础的图像理 解任务，也是深度学习模 型最先取得突破和实现大 规模应用的任务。 检测（Detection） 分类任务关心整体，给出的 是整张图片的内容描述，而 检测则关注特定的物体目标 ，要求同时获得这一目标的 类别信息和位置信息。 分割（Segmentation） 类间相似性（inter-class similarity） 1.目标检测概述 10 1.目标检测概述 学术和工业界主要将目标检测算法分成三类： 1.传统的目标检测框架 2.基于深度学习的Two Stages目标检测框架 （准确度有优势） 3.基于深度学习的One Stage目标检测框架 （速度有优势） 11 1.目标检测概述 1.传统的目标检测框架 （1）候选区域选择（采用不同尺寸、比例的滑动窗口对图像进行遍历）；