Python機器學習——原理、算法及案例實戰(第2版·微課視頻·題庫·AI賦能版 )

劉艷,韓龍哲,李沫沫

  • 出版商: 清華大學
  • 出版日期: 2026-02-01
  • 定價: $359
  • 售價: $358
  • 語言: 簡體中文
  • ISBN: 7302705895
  • ISBN-13: 9787302705895
  • 相關分類: Machine Learning
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商品描述

教材面向機器學習初學者和有經驗的人工智能技術開發人員,旨在幫助讀者理解和掌握機器學習的基本概念、算法和應用。 教材圍繞機器學習和深度學習算法的基本原理,全面、深入地介紹數據分析、機器學習、深度學習相關理論及實際項目應用。教材包含16個實驗單元:人工智能開發環境搭建、Python數據處理基礎、Numpy機器學習庫、Pandas數據分析、Matplotlib數據可視化、常用機器學習庫、機器學習基礎、KNN分類算法、K-Means聚類算法、推薦算法實驗、回歸算法——線性回歸、分類算法——邏輯回歸、支持向量機、神經網絡實戰、深度學習實踐和PyTorch實戰。,通過實踐來提高機器學習編程能力和使用人工智能技術解決實際問題的能力。 教材由淺入深,語言通俗易懂,案例貼近實際生活和學習場景,既體現了機器學習和人工智能的技術熱點,又兼顧了案例的生動性和趣味性,還在案例設計中兼顧價值引領性,適合全國高等學校各專業作為“新工科”建設背景下的人工智能和機器學習等課程的教材,也可作為數據分析、智能數據處理等相關專業的專業教材或參考教材。

目錄大綱

第一部分 入 門 篇

第1 章 機器學習概述Q … … … 2

1.1 人工智能簡介 Q … … 3

1.1.1 什麼是人工智能 Q … 3

1.1.2 人工智能史上的三次浪潮 … Q

1.1.3 人工智能的研究領域Q … … … 7

1.2 機器學習的主要工作 Q … … 16

1.3 機器學習開發環境 Q … … 18

習題1 Q … … … … … … … 24

第2 章 Python 數據處理基礎 Q … … 25

2.1 Python 程序開發技術 Q … 25

2.2 基本數據類型 Q … 27

2.3 數據文件讀寫 Q … … 35

2.3.1 打開與關閉文件 … … … Q5

2.3.2 讀取文件內容 Q … … 36

2.3.3 將數據寫入文件 Q … 37

2.3.4 Pandas 存取文件 … … … Q8

2.3.5 NumPy 存取文件 Q 40

習題2 Q … … … … … … … 41

第二部分 基 礎 篇

第3 章 Python 常用機器學習庫 Q … 44

3.1 NumPy Q … … … … 44

3.1.1 ndarray 對象 Q … 45

3.1.2 NumPy 數據類型 Q 46

3.1.3 NumPy 數組屬性 Q 50

3.1.4 其他創建數組的方式Q … … … 52

3.1.5 切片、 疊代和索引Q … … … 56

3.1.6 NumPy 計算 Q … … 59

3.2 Pandas Q … … … … 61

3.2.1 Series 數據結構 Q … 61Ⅳ

3.2.2 DataFrame 對象Q … … … 64

3.2.3 數據對齊 Q … 72

3.3 Matplotlib Q … … 75

3.4 OpenCV Q … … … 88

3.5 Scikit-learn Q … … … 93

3.5.1 SKlearn 簡介 Q … … 93

3.5.2 SKlearn 的一般步驟Q … … … 94

3.6 其他常用模塊 Q … … 96

3.6.1 WordCloud 制作詞雲Q … … 96

3.6.2 jieba 中文分詞 Q … 98

3.6.3 PIL Q … … 102

習題3 Q … … … … … … … 109

第4 章 機器學習基礎Q … … 110

4.1 機器學習模型 Q … 111

4.1.1 線性模型與非線性模型Q … 111

4.1.2 淺層模型與深度模型Q … … 111

4.1.3 單一模型與集成模型Q … … 112

4.1.4 監督學習、 非監督學習和強化學習 Q … 112

4.2 機器學習算法的選擇 Q … 116

4.2.1 模型的確定 Q … 117

4.2.2 性能評估 Q … … 123

4.3 Python 機器學習利器SKlearnQ … 125

4.3.1 SKlearn 數據預處理Q … … 125

4.3.2 SKlearn 模型選擇與算法評價 Q … … 128

習題4 Q … … … … … … … 130

第三部分 實 戰 篇

第5 章 KNN 分類算法 Q … 132

5.1 KNN 分類 Q … … 132

5.2 初識 KNN———鳶尾花分類Q … … 135

5.3 KNN 手寫數字識別 Q … 140

實驗Q … … … … … … … … 143

習題5 Q … … … … … … … 145

第6 章 K-Means 聚類算法Q 146

6.1 K-Means 聚類算法概述 Q 146

6.1.1 聚類 Q … … 147

6.1.2 K-Means 聚類 Q 147

6.1.3 聚類算法的性能評估Q … 148

6.2 使用 K-Means 實現數據聚類Q … … 149Ⅴ

6.2.1 使用SKlearn 實現 K-Means 聚類 Q 149

6.2.2 使用 Python 實現 K-Means 聚類 Q 152

6.3 K-Means 算法存在的問題Q … … 154

6.3.1 K-Means 算法的不足Q … … 154

6.3.2 科學確定k 值 Q … 156

6.3.3 使用後處理提高聚類效果Q 157

實驗Q … … … … … … … … 157

習題6 Q … … … … … … … 164

第7 章 推薦算法Q … … … … 165

7.1 推薦系統 Q … … … 165

7.1.1 推薦算法概述 Q … 166

7.1.2 推薦系統的評價指標Q … … 168

7.1.3 推薦系統面臨的挑戰Q … … 170

7.1.4 常見的推薦算法 Q 171

7.2 協同過濾推薦算法 Q … 171

7.2.1 基於用戶的協同過濾算法Q 171

7.2.2 基於內容的推薦算法Q … … 176

7.2.3 基於圖結構的推薦算法Q … 178

7.2.4 其他推薦算法 Q … 178

7.3 基於內容的推薦算法案例Q … … … 179

7.4 協同過濾算法實現電影推薦Q … 181

實驗Q … … … … … … … … 188

習題7 Q … … … … … … … 188

第8 章 回歸算法Q … … … … 189

8.1 線性回歸 Q … … … 190

8.1.1 一元線性回歸 Q 190

8.1.2 多元線性回歸 Q 193

8.2 邏輯回歸 Q … … … 194

8.2.1 線性回歸存在的問題Q … … 195

8.2.2 邏輯函數SigmoidQ … … … 196

8.2.3 邏輯回歸的概念Q … … … 197

8.2.4 線性回歸與邏輯回歸的區別 Q … … … 198

8.2.5 邏輯回歸參數的確定Q … 198

8.3 回歸分析綜合案例 Q … … 201

8.3.1 信用卡逾期情況預測案例 Q … … … 201

8.3.2 使用邏輯回歸實現鳶尾花分類預測案例 … … … … … … … … … … … 204

實驗Q … … … … … … … … 206

習題1 Q … … … … … … … 209Ⅵ

第9 章 支持向量機Q … … … 210

9.1 支持向量機的概念 Q … … 210

9.1.1 線性判別分析 Q … 211

9.1.2 間隔與支持向量 Q 212

9.1.3 超平面 Q … 213

9.1.4 感知器 Q … 214

9.2 支持向量機的參數 Q … 219

9.2.1 優化求解 Q 219

9.2.2 核函數 Q … 220

9.2.3 SVM 應用案例Q … … … 220

實驗Q … … … … … … … … 224

習題1 Q … … … … … … … 230

第10 章 神經網絡 Q … … … 231

10.1 神經網絡的基本原理 Q … 231

10.1.1 人工神經網絡 Q 231

10.1.2 神經網絡結構 Q 233

10.2 多層神經網絡 Q … 234

10.2.1 多隱藏層 Q … … 234

10.2.2 激活函數 Q … … 236

10.3 BP 神經網絡 Q 238

實驗Q … … … … … … … … 245

習題10 Q … … … … … … 249

第11 章 深度學習 Q … … … 250

11.1 深度學習概述 Q … 251

11.1.1 深度學習的產生Q … … … 251

11.1.2 深度學習的發展Q … … … 253

11.2 卷積神經網絡 Q … 254

11.2.1 卷積神經網絡的神經科學基礎 Q … 254

11.2.2 卷積操作 Q … 254

11.2.3 池化操作 Q … … 257

11.2.4 卷積神經網絡的激活函數 Q … … … 259

11.2.5 卷積神經網絡模型Q … … 259

11.3 循環神經網絡 Q … 264

11.4 常見的深度學習開源框架和平臺Q 265

11.5 TensorFlow 學習框架Q … … … 266

11.6 Keras 深度學習框架 Q … 274

11.6.1 Keras 基礎 Q … 274

11.6.2 Keras 綜合實例Q … … … 274

習題11 Q … … … … … … 280