4.2.2监督式学习和非监督式学习
并不是所有机器学习任务的数据集都带有标签数据,我们把具有标签数据的学习任务叫作监督式学习(SupervisedLearning)。当目标变量是连续型(比如温度、价格)的时候,我们把这类问题叫作回归任务(RegressionTask);当目标变量是离散型(例如某种植物是否具有毒性、贷款人是否会违约、员工所属部门类别)的时候,我们遇到的问题则是分类任务(ClassificationTask)。回归问题和分类问题是监督式学习的两大类型。
有时我们遇到的样本数据并没有标签数据,我们把这个问题叫作非监督式学习(UnsupervisedLearning)。非监督式学习虽然没有标签数据,但我们仍然可以挖掘特征数据的信息进行分析,聚类(Clustering)就是其中最常见的一种,它根据样本数据分布的特点将数据分成几个类。我们可以把机器学习任务按图4-8进行分类。
4.2.3 强化学习和迁移学习
强化学习(ReinforcementLearning)是不同于监督式学习和非监督式学习的另一种机器学习方法。在传统机器学习分类中不包括强化学习,而随着强化学习的飞速发展,越来越多的人倾向于把强化学习看作机器学习的第三类方法。
强化学习是基于“行动-反馈”的自我学习机制。所谓反馈,是一种基于行动对学习机的奖励。学习机以最大化奖励为目标,不断改进“行动”,从而适应环境。强化学习与监督式学习的主要区别是,前者是完全靠自己的经历去学习,没有人告知学习机正确的答案,“强化”的信号是对学习机行动的反馈;而后者则是有人在监督学习机。
强化学习就像人类刚出生时探索未知的大自然一样,是自我摸索寻找行为道路的过程。强化学习目前一个火热的应用是在游戏AI中。一个射击游戏的机器人要学会如何躲避敌人子弹,找到最合理的开枪和换子弹时机,这些用传统的机器学习来完成是相当困难的,因为游戏对局是动态的、瞬息万变的,有无数种可能。要用监督式学习“教会”电脑如何进行这些操作,需要训练的过程是漫长而烦琐的。强化学习很好地适应了这一问题。我们需要给电脑一个反馈机制,将“未能躲避子弹”作为惩罚,杀死敌人给予奖赏,剩下的就完全交给电脑去完成。这样电脑就能通过一遍又一遍的行为探索得到一套成熟有效的行动方案。
人工智能与大数据技术导论
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