机器学习入门:Python语言实现电子书

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译者序

前言

第1章 Python 3简介

1.1 Python相关工具与安装

1.1.1 Python相关工具

1.1.2 安装Python

1.1.3 设置PATH环境变量（仅Windows）

1.2 Python编程基础

1.2.1 Python交互式解释器

1.2.2 Python基础语法

1.2.3 以模块形式保存代码

1.2.4 Python中的一些标准模块

1.2.5 help()和dir()函数

1.2.6 编译时和运行时的代码检查

1.3 Python中的简单数据类型

1.3.1 数字

1.3.2 字符串

1.3.3 处理日期

1.4 Python中的异常处理

1.4.1 处理用户输入

1.4.2 命令行参数

1.5 小结

第2章 条件逻辑、循环和函数

2.1 Python中的条件逻辑

2.1.1 Python的保留关键字

2.1.2 Python运算符的优先级

2.1.3 比较运算符和布尔运算符

2.2 Python中的变量和参数

2.2.1 局部变量和全局变量

2.2.2 变量的作用域

2.2.3 引用传递和值传递

2.2.4 实参和形参

2.3 在Python中使用循环

2.3.1 Python中的for循环

2.3.2 Python中的while循环

2.4 Python中的用户自定义函数

2.4.1 在函数中设定默认值

2.4.2 具有可变参数的函数

2.4.3 lambda表达式

2.5 递归

2.5.1 计算阶乘值

2.5.2 计算斐波那契数

2.5.3 计算两个数的最大公约数

2.5.4 计算两个数的最小公倍数

2.6 小结

第3章 Python数据类型

3.1 列表

3.1.1 列表和基本操作

3.1.2 列表中的表达式

3.1.3 连接字符串列表

3.1.4 Python中的range()函数

3.1.5 数组和append()函数

3.1.6 使用列表和split()函数

3.1.7 对列表中的单词计数

3.1.8 遍历成对的列表

3.1.9 其他与列表相关的函数

3.1.10 栈和队列

3.1.11 使用向量

3.1.12 使用矩阵

3.1.13 使用NumPy库处理矩阵

3.2 元组（不可变列表）

3.3 集合

3.4 字典

3.4.1 创建字典及字典中的基本操作

3.4.2 字典的相关函数和方法

3.4.3 字典的格式

3.4.4 有序字典

3.5 Python中的其他数据类型

3.5.1 Python中的其他序列类型

3.5.2 Python中的可变类型和不可变类型

3.5.3 type()函数

3.6 小结

第4章 NumPy和Pandas介绍

4.1 NumPy

4.1.1 NumPy简介

4.1.2 NumPy数组

4.1.3 使用NumPy数组的示例

4.2 子范围

4.2.1 使用向量的“-1”子范围

4.2.2 使用数组的“-1”子范围

4.3 NumPy中其他有用的方法

4.3.1 数组和向量操作

4.3.2 NumPy和点积

4.3.3 NumPy和向量的“范数”

4.3.4 NumPy和向量的乘积

4.3.5 NumPy和reshape()方法

4.3.6 计算均值和标准差

4.4 Pandas

Pandas DataFrame

4.5 Pandas DataFrame的各种操作

4.5.1 合并Pandas DataFrame

4.5.2 使用Pandas DataFrame进行数据操作

4.5.3 Pandas DataFrame和CSV文件

4.5.4 Pandas DataFrame和Excel电子表格

4.5.5 选择、添加和删除DataFrame中的列

4.5.6 Pandas DataFrame和散点图

4.5.7 Pandas DataFrame和简单统计

4.5.8 Pandas中简单有用的命令

4.6 小结

第5章 机器学习

5.1 什么是机器学习

5.1.1 机器学习算法的类型

5.1.2 特征工程、特征选择和特征提取

5.1.3 降维

5.2 使用数据集

5.2.1 训练数据与测试数据

5.2.2 什么是交叉验证

5.2.3 正则化

5.2.4 偏差-方差的权衡

5.2.5 模型性能的衡量指标

5.3 线性回归

5.3.1 线性回归与曲线拟合

5.3.2 何时的解是准确值

5.3.3 什么是多元分析

5.3.4 其他类型的回归

5.3.5 平面中对直线的处理（选读）

5.4 求解线性回归问题的示例

5.4.1 使用NumPy和Matplotlib绘制散点图

5.4.2 MSE

5.4.3 Keras的线性回归

5.5 小结

第6章 机器学习中的分类器

6.1 分类器

6.1.1 什么是分类

6.1.2 线性分类器

6.1.3 kNN

6.1.4 决策树

6.1.5 随机森林

6.1.6 支持向量机

6.1.7 贝叶斯分类器

6.1.8 训练分类器

6.1.9 评估分类器

6.2 激活函数

6.2.1 什么是激活函数

6.2.2 常见的激活函数

6.2.3 ReLU和ELU激活函数

6.2.4 sigmoid、softmax和tanh的相似之处

6.2.5 sigmoid、softmax和hardmax的区别

6.3 逻辑回归

6.3.1 设置阈值

6.3.2 逻辑回归的重要假设

6.3.3 线性可分数据

6.4 Keras、逻辑回归和Iris数据集

6.5 小结

第7章 自然语言处理与强化学习

7.1 使用NLP

7.1.1 NLP技术

7.1.2 流行的NLP算法

7.1.3 ELMo、ULMFit、OpenAI、BERT和ERNIE 2.0

7.1.4 什么是Translatotron

7.1.5 NLU与NLG

7.2 强化学习

7.2.1 RL应用

7.2.2 NLP和RL

7.2.3 RL中的值、策略和模型

7.2.4 从NFA到MDP

7.2.5 ε贪心算法

7.2.6 贝尔曼方程

7.2.7 RL中的其他重要概念

7.3 RL工具包和框架

7.3.1 TF-Agents

7.3.2 深度RL

7.4 小结

附录A 正则表达式简介

A.1 什么是正则表达式

A.1.1 Python中的元字符

A.1.2 Python中的字符集

A.1.3 Python中的字符类

A.2 使用re模块匹配字符类

A.2.1 使用re.match()方法

A.2.2 使用re.search()方法匹配字符类

A.2.3 使用findall()方法匹配字符类

A.2.4 正则表达式的额外匹配功能

A.2.5 使用正则表达式中的字符类分组

A.2.6 在正则表达式中使用字符类

A.3 使用re模块修改文本字符串

A.3.1 使用re.split()方法分割文本字符串

A.3.2 使用re.sub()方法替换文本字符串

A.3.3 匹配文本字符串的开头和结尾

A.3.4 编译标识

A.3.5 复合正则表达式

A.3.6 按字符串中的字符类型计数

A.3.7 正则表达式和分组

A.3.8 简单字符串匹配

A.4 小结

A.5 练习题

附录B Keras介绍

B.1 什么是Keras

B.1.1 Keras命名空间

B.1.2 创建基于Keras的模型

B.2 Keras和线性回归

Keras、MLP和MNIST

B.3 Keras、CNN和cifar10

B.4 早停、指标及保存和恢复模型

B.4.1 Keras和早停

B.4.2 Keras和指标

B.4.3 保存和恢复Keras模型

B.5 小结

附录C TF 2介绍

C.1 TF 2基础知识

C.1.1 什么是TF 2

C.1.2 基于TF 2的其他工具包

C.1.3 TF 2即时执行

C.2 TF 2的张量、数据类型和基本类型

C.2.1 TF 2数据类型

C.2.2 TF 2基本类型

C.2.3 tf.rank()API

C.2.4 tf.shape( )API

C.2.5 TF 2中的变量（再谈）

TF 2变量与张量

C.3 TF 2的Python函数修饰符@tf.function

C.3.1 什么是TF 2中的@tf.function

C.3.2 使用TF 2中的@tf.function

C.4 TF 2中的算术操作

C.4.1 TF 2中的算术操作注意事项

C.4.2 在TF 2中计算三角函数值

C.4.3 计算TF 2中的指数值

C.5 数组相关的TF 2代码示例

C.5.1 在TF 2中使用字符串

C.5.2 在TF 2中使用带运算符的张量

C.5.3 TF 2中的二阶张量

C.5.4 TF中两个二阶张量的乘法运算

C.5.5 将Python数组转换为TF张量

C.6 TF 2中的微分和tf.GradientTape

C.6.1 结合使用tf.GradientTape与watch()方法

C.6.2 结合使用嵌套循环与tf.GradientTape

C.6.3 使用tf.GradientTape的其他张量

C.6.4 持久梯度tape

C.7 小结