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人工智能入门-入门人工智能的步骤

领取程序员八点技术早餐



作者:王天翼

来源:GeekTime专栏《人工智能基础课》

工学博士、副教授撰写的人工智能稀有书籍清单,并附有 PDF 版本的链接。

机器学习

在机器学习方面,我首先要推荐的两本书是李航博士的《统计学习方法》和周志华教授的《机器学习》。

《统计学习方法》采用“一般-具体-一般”的结构,在梳理统计学习的基本概念后,系统全面地介绍了统计学习中的10种主要方法,最后对这些算法进行了总结和比较。本书以数学公式为主,在介绍每种方法时,都给出了详细的数学推导,几乎没有废话,因此对读者的数学功底要求也很高。



相比之下,《机器学习》涵盖的范围更广,入门性更强,有助于了解机器学习的全貌。书中几乎涵盖了机器学习中所有算法类别的基本思想、适用范围、优缺点、主要实现方法等,并穿插了大量通俗易懂的实例。



如果说《统计学习方法》胜在深度,那么《机器学习》胜在广度。鉴于它的广度,你可以在《机器学习》提供的丰富参考资料的基础上继续深入挖掘。

读完以上两本书,可以再读一些经典著作。第一本经典著作是 Tom Mitchell 的《Machine Learning》,中译本名为《机器学习》。这本书写于 1997 年,虽然难以涵盖机器学习的最新进展,但对基础理论和核心算法的讨论还是精辟的,毕竟经典理论经得起时间的考验。这本书的重点也是广度,没有涉及很多复杂的数学推导,是一本理想的入门书。作者曾在主页上表示,这本书将出新版本,并增加了一些章节,或许在未来两年内,我们就能期待新版本的面世。





另一本经典书籍是 Trevor Hastie 等人撰写的 Elements of Statistical Learning,2016 年出版了第二版。这本书没有中文翻译版,只有影印本。专家写的书不会用大量复杂的数学公式吓唬人(专门讲算法推导的书除外),这本书也不例外。它更强调各种学习方法的内涵和外延。相比于具体的推导,从方法的起源和发展来理解其应用场景和发展方向或许更为重要。



最后一本登上舞台的书是 Christopher Bishop 的《模式识别与机器学习》。这本书出版于 2007 年,至今没有中文译本。或许是因为翻译这样一本气势磅礴的书需要无数个深夜。这本书的特点是将机器学习视为一个整体,无论是基于频率的方法还是贝叶斯方法,无论是回归模型还是分类模型,都只是问题的不同方面。作者可以开拓出一个上帝视角,将各种机器学习纳入一张巨网。可惜的是,大多数读者跟不上他的高深思维(包括我自己)。



最后推荐的一本书是 David JC MacKay 的 Information Theory, Inference and Learning Algorithms,出版于 2003 年,中译本名为《信息论、推理与学习算法》。这本书的作者是一位多才多艺的科学家。这本书并不是一本机器学习的专著,而是将多个相关学科合二为一,内容相当广泛。相比于那些正面写着一张脸的教科书,阅读这本书感觉就像在和作者聊天,他会在谈话中抛出各种问题让你思考。话题的广泛性让这本书的阅读体验并不轻松,但可以作为一种拓展视野的方式。





数学

1.线性代数

我推荐两本国外教材,一本是 Gilbert Strang 的《Introduction to Linear Algebra》,英文版于 2016 年出版了第五版,目前还没有中文译本。这本书通过直观生动的概念讲解,阐述了抽象的基本概念,并辅以大量线性代数在各个领域的实际应用,非常具有学习友好度。作者在 MIT 的 OCW 上开设了相应的视频课程,还配备了练习答案、模拟测试题等一系列电子资源。



第二本是David C Lay的《Linear Algebra and its Applications》。英文版在2015年也出版了第五版。中文译本叫做《线性代数及其应用》,对应原书第四版。这本书通过向量和线性方程的基本概念,深入浅出地介绍了线性代数的基本概念,重点讲解了公式背后的代数和几何意义。还附有大量的应用例子,对理解基本概念很有帮助。





2.概率论

基础阅读可以选择Sheldon M Ross的A First Course in Probability。英文版2013年出版了第九版(第十版将于2018年出版),中文译本名为《概率论基础教程》,对应原书第九版,也有英文影印本。本书从中心极限定理的角度讨论概率问题,抛开测量不谈。概念的讲解比较通俗。书中还包含大量与生活密切相关的应用例题和练习。





另一本难读的书是 Edwin Thompson Jaynes 的《概率论:科学的逻辑》。这本书目前还没有中文译本,其影印本《概率论沉思录》已绝版。这本书是作者的遗作,耗时半个世纪才完成。从书名就可以看出这是一本好书。作者从逻辑的角度探讨了基于频率的概率、贝叶斯概率和统计推断,并将概率论这一经验学科纳入了数理逻辑的框架。如果你读这本书,请做好烧脑的准备。



3.数理统计

基础阅读可以看陈希儒院士的《数理统计学教程》。统计学是否是一门科学目前还存在争议,但它在机器学习中的重要作用是毋庸置疑的。陈的书着重探讨统计学的概念和思想,力求教授从统计学角度观察和分析事物的能力,非常有价值。



进一步阅读可以选择 Roger Casella 的《Statistical Inference》。由于作者于 2012 年去世,2001 年的第二版已成为最后一版。中文译本名为《Statistical Inference》,也有影印本。这本书包含一些概率论内容,循序渐进地介绍了统计推断、参数估计、方差回归等统计学中的基本问题。



4. 优化理论

可以参考 Stephen Boyd 的 Convex Optimization,这本书虽然比较厚,但读起来还不错,侧重于实际应用,而不是理论证明,很多机器学习中广泛使用的方法都可以在这里找到。





5.信息论

我推荐《Elements of Information Theory》,Thomas Cover 和 Jay A Thomas 合著,第二版出版于2006年,中文译名为《信息论基础》。这本书博大精深,虽然不是大部头,但充满了实用信息,讲解了信息论中各个基本概念的物理内涵,但需要一定的数学基础才能读得通。另外,这本书侧重讲解了信息论在通信中的应用。





关于作者

王天翼,北京邮电大学工学博士,贵州大学大数据与信息工程学院副教授,贵州省三维数字医学学会会员。在校期间主要研究方向为连续变量量子通信理论与系统,主持和参与多项国家级/省部级科研项目,以第一作者身份发表SCI论文5篇。

目前的研究方向为大数据与人工智能,包括基于物联网、神经网络、机器学习等大数据应用。除技术领域外,对人工智能的发展方向和未来趋势也有深入思考,并撰写了《人工智能革命》一书。

PDF 链接

机器学习

机器学习

~gabis/ml/ml-books/McGrawHill%20-%20Machine%20Learning%20-Tom%20Mitchell.pdf

统计学习要素

~hastie/论文/ESLII.pdf

模式识别与机器学习

~wurmd/Livros/school/Bishop%20-%20Pattern%20Recognition%20And%20Machine%20Learning%20-%20Springer%20%202006.pdf

信息论、推理和学习算法

数学

线性代数简介

~gs/lineargebra/lineargebra5_Preface.pdf

线性代数及其应用

概率论入门课程(第 8 版)

概率论:科学的逻辑

统计推断

凸优化

~boyd/cvxbook/bv_cvxbook.pdf

信息论要素

以上内容来自《人工智能基础课程》,如果你对AI感兴趣,或者考虑转型进入AI领域,这个专栏正是你所需要的。该专栏共有七个模块:

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