1.1 做第一個吃螃蟹的人——理解機(jī)器學(xué)習(xí)

這里首先要認(rèn)識一下機(jī)器學(xué)習(xí)，換句話說，要知道什么是機(jī)器學(xué)習(xí)。

其實(shí)機(jī)器學(xué)習(xí)很像人類的思考過程。比如人人稱道的“第一個吃螃蟹的人”，連魯迅都稱道：“第一次吃螃蟹的人是很可佩服的，不是勇士，誰敢去吃它呢？”。遇到一種不認(rèn)識的生物，8條腿，還有很硬的甲殼，用螯傷人，如何知道這樣的生物有毒沒毒？如何知道它蒸熟了是否是一種美味呢？傳統(tǒng)的思維方法可以這樣理解，如圖1.2所示。

圖1.2 吃螃蟹的人傳統(tǒng)的思維方法

圖1.2中所顯示出來的邏輯就是模擬的吃螃蟹的人遇到不明生物的思維或想法，其實(shí)普通人也都是這樣思考的。關(guān)鍵的問題來了，蟹的種類不止一種，個頭大小也不是統(tǒng)一按照國際標(biāo)準(zhǔn)來生長的，如河蟹、石蟹、青蟹、花蟹、大閘蟹、梭子蟹、籽蟹、紅蟹和面包蟹等，個頭大的還有帝王蟹。所面對物品的特征不同，人的反應(yīng)就會有各種各樣的不同，不再只是“逃跑”和“斗爭”。社會發(fā)展了，“拍個照發(fā)個朋友圈”也是有可能的。如果遇到的是蘑菇，不一定都是能吃的，這么多的特征和反應(yīng)，用傳統(tǒng)的思維方法處理這些因素錯綜復(fù)雜的細(xì)節(jié)很困難。當(dāng)遇到的特征越復(fù)雜，人要選擇規(guī)則就越困難，計算起來也越吃力，更不要說記住所有生物的特征才能更好地應(yīng)對，對學(xué)過程序的人來說，就相當(dāng)于遇到了若干個elif語句。

機(jī)器學(xué)習(xí)算法恰恰就是由前面的普通算法演化而來的。機(jī)器學(xué)習(xí)就是讓機(jī)器自動從提供的數(shù)據(jù)中去學(xué)習(xí)，然后變得智能，也就是讓程序變得“聰明”。比如對磨菇來說，機(jī)器學(xué)習(xí)研究問題的流程如圖1.3所示。

圖1.3 關(guān)于蘑菇的機(jī)器學(xué)習(xí)原理

由圖1.3中所示的機(jī)器學(xué)習(xí)原理可知，為眾多具備蘑菇特征的訓(xùn)練數(shù)據(jù)提供一個機(jī)器學(xué)習(xí)算法，然后它就會學(xué)習(xí)出一個關(guān)于蘑菇的特征和它是否有毒的關(guān)系模型。下次在深山老林中采蘑菇，面對一種沒見過的蘑菇時，機(jī)器學(xué)習(xí)就會把它當(dāng)成測試數(shù)據(jù)，然后將其輸入這個訓(xùn)練好的模型，模型會直接輸出這個蘑菇是有毒的還是沒毒的。有了這個模型，童話中的采蘑菇的小姑娘也可以滿懷自信地去采蘑菇，并判斷哪些蘑菇是有毒的，哪些蘑菇是沒有毒的。也許這個小姑娘也會把蘑菇的模型推廣成蘋果的模型，童話中的白雪公主也就不會很魯莽地吃掉一只毒蘋果。

機(jī)器學(xué)習(xí)就是用機(jī)器學(xué)習(xí)的算法來建立模型進(jìn)行學(xué)習(xí)，當(dāng)有新的數(shù)據(jù)出現(xiàn)時，可以通過模型來進(jìn)行預(yù)測。