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Appunti Machine Learning

Prof.: Tommaso Di Noia

A.A.: 2021/2022

INDICE

CAPITOLO 1…………………………………………………………………………………5

Machine Learning Introduction

Univariate Linear Regression

Gradient Descent

Batch Gradient Descent

Stochastic Gradient Descent

Mini Batch

Riassunto varianti di Gradient Descents

Min-Max Normalization and Z-score Normalization

Linear Regression Probabilistic Interpretation

Likelihood Function

CAPITOLO 2……………………………………………………………………………….17

Classification

Logistic Regression Probabilistic Interpretation

Cross-Entropy Error Function

Multiclass Classification: One vs All

CAPITOLO 3……………………………………………………………………………….22

Fitting Problem: Bias and Variance

Generalization Error (GER)

L2 and L1 Regularization

CAPITOLO 4………………………………………………………………………………..30

Non Linear Hypothesis: Neural Networks

NN Cost Function for Classification and Regression

Backpropagation Algorithm

Zero Initialization and Random Initializations

Activation Functions

CAPITOLO 5……………………………………………………………………..…………38

Regression Tree

How to build a Regression Tree

Regression Tree with Multiple Features

CAPITOLO 6……………………………………………………………………………….40

Classification Tree

Entropy and Information Gain

CAPITOLO 7………………………………………………………………………………..42

How to choose the best Classification or Regression Tree

Categorical and Numerical values in Classification Trees

Missing Values

Pruning Regression Trees

CAPITOLO 8………………………………………………………………………………..45

Random Forest

Bootstraped Datasets and Bagging Technique

CAPITOLO 9……………………………………………………………………………….47

How to build a ML System

Data Analysis and Preprocessing

Outlier Removal Example (Boxplot)

Normalization

Feature Selection

Evaluation of Hypothesis

Cross Validation

Hold-out Cross Validation

K-fold Cross Validation

Random Subsampling

How to choose next hypothesis

Lambda value

Learning Curves

High Variance Diagnosis

How to measure if a ML System works well

MAE, MSE, RMSE

Confusion Matrix

ROC Curve and AUC

How to measure if the results are significant

Paired t-test

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CAPITOLO 10………………………………………………………………………………60

Support Vector Machines (SVM)

Non-linear separable data: Slack variables and Error Tolerance

Cover’s Theorem

Parameter’s Tuning

Advantages of SVM

CAPITOLO 11………………………………………………………………………………66

Recommender Systems

Collaborative RS

Knowledge-based RS

Collaborative Filtering

Collaboration Filtering Drawbacks

CAPITOLO 12………………………………………………………………………………69

Unsupervised Learning

K-Means

K-Medoids

Gaussian Mixture Models

Expectation-Maximization (EM) Algorithm

Choosing the value of K

Elbow Method

Kullback-Liebler Method

Akaike Information Criterion (AIC)

Bayesian Information Criterion (BIC)

Deviance Information Criterion (DIC)

Silhouette Coefficient

Hierarchical Clustering

DBSCAN

HDBSCAN

CAPITOLO 13………………………………………………………………………………84

The curse of dimensionality

Dimensionality Reduction

PCA (Principal Component Analysis)

SVD (Single Value Decomposition)

CAPITOLO 14………………………………………………………………………………90

Indipendent Component Analysis (ICA)

Cocktail Party Problem

ICA Ambiguities

Kernel PCA

MACHUNE LEARNiNG

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I contenuti di questa pagina costituiscono rielaborazioni personali del Publisher SnappDo3 di informazioni apprese con la frequenza delle lezioni di Machine learning e studio autonomo di eventuali libri di riferimento in preparazione dell'esame finale o della tesi. Non devono intendersi come materiale ufficiale dell'università Politecnico di Bari o del prof Di Noia Tommaso.
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